[发明专利]一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束及其制备方法，应用，其中两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束的结构如式(I)所示：其中，Y代表聚合度，取值55。该两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束具有良好的pH响应和温度响应，具有良好的机械性能和增稠性能，在油田化学中有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米颗粒制备领域，具体涉及一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束及其制备方法和应用。

背景技术

可逆加成-断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation ChainTransfer Polymerization，简称RAFT)聚合诱导自组装因其适用单体范围广、聚合反应速率快、固体含量高等优点已经成为了高效制备多形貌、多功能聚合物纳米颗粒的通用技术平台。

通过RAFT聚合诱导自组装制备pH响应型聚合物纳米颗粒的方法主要有两种，即RAFT水相分散聚合诱导自组装和RAFT乳液聚合诱导自组装。众所周知，乳液聚合顺应工业化发展趋势。目前，通过RAFT乳液聚合诱导自组装制备的pH响应型纳米颗粒的形貌在大多数情况下都是球状颗粒，更高秩序形貌的纳米颗粒(如蠕虫状胶束、囊泡等)因单体液滴(或形成的疏水链)容易在空间(或动力学上)受到限制而难以形成，一些研究已经表明通过优化RAFT乳液聚合的组分、条件可以解决这种形貌受限的问题。相互纠缠的聚合物蠕虫状胶束有着显著的增稠能力，再加上pH调控特性，使其在油田化学、生物医学、光电材料等领域有着应用前景，此外，相比于小分子表面活性剂形成的智能蠕虫状胶束，聚合物的蠕虫状胶束不仅有着良好的机械性能，还有着广阔的单体来源，为此，拓展乳液聚合诱导自组装方案用于制备pH响应型聚合物蠕虫状胶束是很有必要的；然后现有乳液聚合技术中鲜有对制备pH响应型聚合物蠕虫状胶束的报道。

发明内容

本发明针对现有技术中鲜有对制备pH响应型聚合物蠕虫状胶束的报道的问题，本发明提供一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束及其制备方法和应用。

本发明是这样实现的，第一方面：一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束，其结构如式(I)所示：

其中，Y代表聚合度，取值为55。

有益效果：该两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶具有良好的pH响应，当pH在2.5左右时呈蠕虫状胶，当调节其pH＞6时，快速脱胶形成透明的黄色溶胶；其形貌的变化是可逆的；具有良好的机械性能和增稠性能，在油田化学中有很好的应用前景。

第二方面：本发明还公开了两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯类单体、自由基引发剂、RAFT链转移剂以及溶剂在65-70℃的惰性气体氛围内聚合得到大分子链转移剂；丙烯酸酯类单体、自由基引发剂、RAFT链转移剂以及溶剂的摩尔比为38～47：0.08～0.15：0.8～2：77～85；

将大分子链转移剂、氧化还原引发体系以及丙烯酸-2-甲氧乙基酯在15～22℃、pH＝2.0～3.5的水以及惰性气体氛围下聚合诱导自组装得到所述两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束；大分子链转移剂、氧化还原引发体系、丙烯酸-2-甲氧乙基酯以及水的摩尔比为0.8～1.2：0.3～0.5：50～65：3425～3625。

在一个或多个实施例中，所述自由基引发剂为偶氮二氰基戊酸。

在一个或多个实施例中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯。

在一个或多个实施例中，所述溶剂为1，4-二氧六环。

在一个或多个实施例中，所述RAFT链转移剂主要由正十二硫醇、二硫化碳、丙酮、氢氧化钠以及氯仿在相转移剂存在、7～12℃和惰性气体氛围内聚合后经过酸化得到；正十二硫醇、二硫化碳、丙酮、氢氧化钠、氯仿以及相转移剂的摩尔比为90～105：95～104：900～1100：594～610：150：4。