[发明专利]一种具有表面褶皱的非球形微粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有表面褶皱的非球形微粒的制备方法，属于高分子微球材料技术领域。本发明的具有表面褶皱的非球形微粒的制备方法，以非交联的聚合物微球为种子、以惰性溶剂为溶胀剂，通过一步种子乳液聚合得到，该微粒通过表面氟硅改性可制备超疏水涂层或通过相分离法制备双组分复合微粒。

技术领域

本发明涉及一种具有表面褶皱的非球形微粒的制备方法，属于高分子微球材料技术领域。

背景技术

高分子微球材料是近几十年来纳米技术领域发展较快的一个分支，科学家一直比较关注的问题是在一维、二维和三维尺度上对微球形态和尺寸的操控。而各向异性微粒在形态结构或化学组成上具有不对称性，其独特的性质以及广泛的应用前景(如分子识别、药物缓释、智能材料、生物材料和新型粒子乳化剂等方面)，使得其成为未来高分子微球研究领域的热点。

目前，相分离法是制备各向异性微粒的应用最为广泛的方法，在一定温度范围内，一个多元体系内存在着一种成分的两相平衡或是两种成分的互溶，但随着外界条件发生改变，由于两种或是多种成分之间的相互作用力或互不相溶的两相间的界面张力或交联聚合物的三维网络结构的弹性回缩力，体系内平衡发生改变并出现分相。一般制备复杂形貌的各向异性微粒，要求以交联聚合物微球为种子，或预先对种子微球表面进行改性，或转化为核壳结构，其步骤繁多复杂且耗时。

已有文献1(Preparation of micron-sized,monodisperse poly(methylmethacrylate)/polystyrene composite particles having a large number of dentson their surfaces by seeded dispersion polymerization in the presence ofdecalin.Okubo等，Colloid Polymer Science,2002,280,1057-1061.)报道了一种在萘烷的存在下通过种子分散聚合制备表面具有大量圆形凹陷的非球形微粒的方法；文献2(Preparation of novel and unique nonspherical particles with almond-shell-like shape via dual-seeded dispersion polymerization in the presence ofsaturated hydrocarbon droplets.Saadat等，Colloid Polymer Science,2012,290,847-853.)报道了一种杏仁壳状且含有空腔的非球形颗粒的制备方法，其在饱和烃和醇介质的存在下通过双种子分散聚合法得到，即以两种不同类型的微球为种子；文献3(Productionof micron-sized,monodisperse,transformable rugby-ball-like-shaped polymerparticles.Okubo等，Colloid Polymer Science,2001,279,931-935.)报道了一种微米级橄榄球状颗粒的制备方法，其以溶胀的PS微球为种子，添加可交联单体，通过动态溶胀法进行种子分散聚合得到；文献4(Large-scale synthesis of monodisperse red blood cell(RBC)-like polymer particles.Delong Xie等，ACS Macro Letters.2016,5,174-176.)报道了一种血红细胞状的PS微粒的制备方法，其以二乙烯基苯为交联剂，通过交联体系的不对称收缩得到；文献5(Controllable synthesis of latex particles withmulticavity structures.Huang Y等，Macromolecules,2011,44,2404-2409.)报道了一种单腔或多腔颗粒的制备方法，其主要通过在乳液聚合过程中改变二乙烯基苯(DVB)的添加方式，在种子微球表面不同位置形成PDVB，进而通过相分离在不同位置形成凹陷；文献6(Lock and key colloids.S.Sacanna等，Nature Letters,2010,464,575-578.)报道了一种制备具有表面球形凹陷的非球形微粒，其以3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TMP)低聚物为核，再在其表面与TMP低聚物的丙烯酸部分聚合形成刚性交联的壳，同时导致内部核收缩，进而使得壳层形成单个球形凹陷；文献7(Generalized approach forfabricating monodisperse anisotropic microparticles via single-hole swellingPGMA seed particles.Lei Tian等，Macromolecules,2015,48,7592-7603.)报道了一种制备表面具有单孔的非球形微粒的方法，其首先采用DBP与单体共同溶胀非交联PGMA微球，在种子乳液聚合过程中DBP逐渐与种子微球产生相分离，使得表面形成单孔。