[发明专利]一种聚苯乙烯纳米棒的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚苯乙烯纳米棒的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)利用苯乙烯合成单分散的聚苯乙烯微球；(2)将上述聚苯乙烯微球加入溶胀剂及增塑剂的混合溶液中搅拌；(3)向步骤(2)所得混合溶液中加入交联剂，乳化剂和引发剂，反应后取出产物，加入蚀刻剂，继续反应，最后分离，干燥，即可得到聚苯乙烯纳米棒。与现有技术相比，本发明合成方法简单，且可在聚苯乙烯纳米棒表面掺杂功能基团，有利于其在生物医学领域的应用。

技术领域

本发明属于聚苯乙烯纳米棒技术领域，具体涉及一种聚苯乙烯纳米棒的制备方法。

背景技术

通常，由于颗粒和介质之间的界面自由能被最小化，在非均相聚合体系中制备的聚合物颗粒趋于变成球形。与球形颗粒不同，非球形颗粒通常具有一些其他的流变，光学和机械性能。自1970年代中期以来，非球形粒子已在文献中得到报道，由于其在许多领域的应用，例如胶体晶体，微流体和化妆品，受到了广泛的关注。迄今为止，非球形颗粒主要是通过聚合或机械方法制备的，例如通过使用热力学和动力学之间的不平衡聚合来制备具有复杂形貌的非球形粒子(如雪人状和盘状粒子)的报道。另外，聚合诱导的自组装(PISA)和共聚物的自组装也提供了一种合成非球形纳米粒子的方法。通过非润湿模板方法进行的颗粒复制是制备大尺寸(几微米至几十微米)非球形颗粒的强大机械方法，其中将熔融聚合物浇铸在非润湿模具中，并用于制备非球形颗粒，例如棒状，立方状和板状颗粒。

棒状颗粒已应用于药物递送系统，形态模拟和其他此类应用。目前已经报道了使用具有不同几何形状的聚合物颗粒作为模型颗粒来刺激某些功能性细胞，例如巨噬细胞。产生的巨噬细胞由于其较大的表面积而对棒状(椭圆形)颗粒更敏感，这有望改善缓释剂和靶向治疗。然而苯乙烯作为常见的有机材料，其棒状聚合物相关报道较少，且合成方法较为复杂，或者合成条件极其苛刻。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚苯乙烯纳米棒的制备方法，其有效解决了聚苯乙烯纳米棒合成步骤繁琐，合成条件苛刻等问题，且聚苯乙烯纳米棒表面可带有丰富的功能基团，有利于其在生物医学领域的应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚苯乙烯纳米棒的制备方法，包括以下步骤：

(1)利用苯乙烯合成单分散的聚苯乙烯微球；

(2)取上述聚苯乙烯微球，加入含有溶胀剂及增塑剂的混合溶液中搅拌；

(3)在步骤(2)所得混合溶液中加入交联剂，乳化剂和引发剂，反应后取出产物，加入蚀刻剂，并继续反应，最后分离，干燥，即得所述聚苯乙烯纳米棒。

优选，步骤(1)可以采用沉淀聚合、乳液聚合、分散聚合或无皂乳液聚合方法合成单分散的聚苯乙烯微球。

作为本发明的一种实施例方案，步骤(1)合成单分散的聚苯乙烯微球的方法如下：

在氮气环境下，在苯乙烯溶液中加入水溶性自由基引发剂，反应6-12h，离心分离，干燥，即得所述单分散的聚苯乙烯微球。

进一步优选，所述水溶性自由基引发剂选自过硫酸钾或过硫酸胺，其用量为苯乙烯的2％～3％，反应温度为70～80℃。

优选，步骤(2)中所述的溶胀剂选用甲苯，丙酮和环己烷等常见溶胀聚苯乙烯微球的溶液，增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯。

步骤(2)中溶胀剂的添加量为苯乙烯总添加体积的3～4倍，增塑剂添加量为苯乙烯总添加体积的6～7倍。

步骤(2)中聚苯乙烯微球先分散在含有溶胀剂的水溶液中，然后再加入增塑剂混合。

优选，步骤(3)中，将所述步骤(2)所得混合溶液先加入到含有乳化剂的溶液中搅拌均匀，再加入交联剂及引发剂反应。