[发明专利]大分子自组装稳定Pickering反相细乳液的方法

说明书

本发明公开了大分子自组装稳定Pickering反相细乳液的方法，本发明分别制备得两亲性嵌段/接枝共聚物和齐聚丙烯酸盐，通过两亲性嵌段/接枝共聚物和齐聚丙烯酸盐自组装，形成能分散状态的络合物或聚集体，可使反相细乳液可以稳定存在较长时间，不仅可以起到Pickering反相细乳液是指固体乳化剂稳定作用，而且齐聚丙烯酸盐可以防止Pickering反相细乳液液滴之间发生凝并。本发明大分子自组装形式稳定反相Pickering细乳液的方法在催化应用、药物缓释、磁性材料和光伏材料等产业存在广阔应用前景。

技术领域

本发明属于以大分子自组装形式稳定反相Pickering细乳液的方法。此方法涉及反相胶体分散、高分子自组装、催化材料、药物缓释、磁性材料和光伏产业等领域。

背景技术

通常概念的乳液分散常常使用表面活性剂作为稳定剂，而Pickering乳液使用固体粒子作为稳定剂。Pickering反相细乳液是指固体乳化剂为稳定剂，可溶性盐类为助稳定剂通过高速剪切或超声粉碎，使分散相形成液滴，均匀分散在连续相中，Pickering反相细乳液通常可以稳定存在较长时间。

Pickering乳液固体粒子稳定剂，主要有片状和颗粒状的。这些物质都是微米或纳米级的固体粒子或胶粒。片状的固体粒子主要是粘土、高岭土和蒙脱土等；颗粒状的固体粒子是SiO₂，另外许多高分子球、复合球或蛋白质分子常被用于制备Pickering乳液。Pickering乳液的形成与稳定机理为：界面膜机械阻隔机理；桥连机理和三维粘弹网络机理。Pickering反相细乳液液滴尺寸通常为50-500纳米，因此要求固体稳定剂尺寸更小。为了防止液滴之间凝并，还要加入助稳定剂如可溶性盐类维持液滴间的表面张力。

大分子自组装以高分子/高分子之间、小分子/高分子、纳米粒子/高分子或基底/高分子相互作用，以非共价键合实现不同尺度结构。本发明通过两亲性嵌段/接枝共聚物和齐聚丙烯酸盐自组装，形成能分散状态的络合物或聚集体，不仅可以起到Pickering反相细乳液是指固体乳化剂稳定作用，而且齐聚丙烯酸盐可以防止Pickering反相细乳液液滴之间发生凝并。大分子自组装形式稳定反相Pickering细乳液的方法在催化应用、药物缓释、磁性材料和光伏材料等产业存在广阔应用前景。此方法有明确的实用价值和创新性。

发明内容

本发明目的采用两亲性嵌段或接枝共聚物和齐聚丙烯酸盐自组装，形成分散状态的络合物或聚集体大分子的纳米固体颗粒，以稳定反相Pickering细乳液；齐聚丙烯酸盐又起到助稳定细乳液液滴作用的方法。

大分子自组装形式稳定反相Pickering细乳液的方法，按照下述步骤进行：

(1)齐聚丙烯酸盐的制备：

常温下，将定量的单体溶解在特定醇类和氯化溶剂中，形成溶液A。将溶液A移至预定反应温度的通氮、带回流冷凝管的聚合釜中，称取定量引发剂加入聚合釜后，聚合反应固定时间后，迅速降低反应温度至常温，结束反应。称取一定量碱配成碱溶液，滴加至冷却后的反应液中，调节pH值至固定值。经过减压旋风分离后得到下层液体，以简单醇类溶剂多次洗涤后即得到齐聚丙烯酸盐，备用。

步骤(1)溶液A中的单体指丙烯酸、甲基丙烯酸和乙基丙烯酸中的一种或多种；特定醇类至异丙醇、异丁醇或异戊醇中的一种或多种；氯化溶剂是四氯甲烷；引发剂是偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁咪盐酸盐或偶氮二异丁基咪唑啉盐酸盐；碱溶液是碳酸钾或氢氧化钾的乙醇溶液，碱和乙醇的质量比例为1:100。聚合釜反应温度为60-70℃。结束反应后，碱溶液调节聚合反应液pH至7-9。

步骤(1)A溶液中单体、特定醇类和氯化溶剂的质量比为2-5:100:1；引发剂用量和单体质量比为1:1。简单醇类溶剂为甲醇溶剂。

(2)两亲性嵌段/接枝共聚物和齐聚丙烯酸盐自组装：