[发明专利]含聚电解质的核壳式磁性复合微球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含聚电解质的核壳式磁性复合微球的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）首先，以六水合三氯化铁、醋酸盐和柠檬酸盐为原料制备柠檬酸盐稳定的磁性纳米粒子团簇，简称磁簇；

（2）接着，使用溶胶凝胶法对磁簇表面进行修饰，使其表面带上活性的乙烯基官能团；

（3）然后，以表面含有乙烯基的磁簇为种子，通过回流沉淀聚合的方法在磁簇表面包覆一层致密的含羟基聚合物的交联网络，得到以磁簇为核、含羟基聚合物网络为壳的磁性聚合物复合微球；

（4）然后，利用酯化反应修饰上一步中的含羟基聚合物网络，在其表面接枝上RAFT试剂；

（5）最后，在该磁性复合微球表面引发RAFT聚合修饰上PAA链，即得所需磁性复合微球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于各个步骤的具体操作过程为：

步骤(1) 操作过程： 将1~30g六水合三氯化铁、1~60g醋酸盐和0.1~20g柠檬酸盐溶解在20~500mL乙二醇中，在100~200℃下机械搅拌0.5~5h，然后置于含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，将反应釜放置于100~300℃的烘箱中10~50h，取出，用自来水使其冷却至室温；用磁铁分离出产物磁簇，并用无水乙醇洗涤除去未反应的反应物，最后将产物磁簇分散在无水乙醇中，备用；

步骤(2) 操作过程： 将步骤(1)得到的0.1g~3g磁簇、20~400mL无水乙醇、5~100mL去离子水、0.5~10mL氨水以及0.2~10g带双键的硅烷偶联剂加入三口烧瓶中，在50~100℃温度下机械搅拌10~60 h，使磁簇表面修饰上活性的乙烯基官能团；反应结束后，用磁分离得到表面修饰有乙烯基的磁簇，并用无水乙醇除去过量的硅烷偶联剂；然后放入真空烘箱进行干燥；

步骤(3) 操作过程： 将步骤(2)得到的25~500mg表面修饰有乙烯基的磁簇、0.1~5mL侧链带羟基的烯类单体、2mg~2g N, N’-亚甲基双丙烯酰胺、1~80mg 2,2-偶氮二异丁腈以及溶剂20~400mL乙腈加入单口烧瓶中，超声使其混合均匀；将烧瓶连接到装有精馏柱的回流装置上；从室温升温到沸腾状态，然后控制反应在90~150℃保持1~5h；反应结束后用磁分离，并用无水乙醇进行洗涤，得到表面带羟基的磁性复合微球；

步骤(4) 操作过程： 将步骤(3)得到的表面带羟基磁性复合微球0.1~5g加入20~500mL乙腈中，然后加入0.1~3g DCC, 0.01~0.5g DMAP, 0.1~3g RAFT试剂，超声分散，于20~120℃反应10~30 h；反应结束后用磁分离，并用去离子水进行洗涤，得到表面修饰有RAFT试剂的磁性复合微球；

步骤(5) 操作过程： 将步骤(4)得到的表面修饰有RAFT试剂的磁性复合微球0.1~5g加入10~500mL的二氧六环中，然后加入1~10mL侧链带羧基的烯类单体，1~50mg 2,2-偶氮二异丁腈，超声分散后通氮20-100 min，然后升温至60~100℃，反应进行5~50h；反应结束后用磁分离，并用去离子水进行洗涤，得到表面修饰有PAA链的磁性复合微球，即得所需产品。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的醋酸盐为醋酸钠、醋酸铵、醋酸钾、醋酸锂或醋酸镁中的一种，所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述带双键的硅烷偶联剂为KH570、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一种，或其中的几种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的侧链带羟基的烯类单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或N-羟甲基丙烯酰胺单体中的一种，或其中的几种。

6. 根据权利要求2制备所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述侧链带羟基的烯类单体及N, N’-亚甲基双丙烯酰胺的浓度之和为0.001 wt%到10 wt%。

7. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的N, N’-亚甲基双丙烯酰胺的用量，与N, N’-亚甲基双丙烯酰胺用量和侧链带羟基的烯类单体用量总和的百分比值为10 wt %到50 wt %。