[发明专利]一种纳米纤维素基单分子胶束的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米纤维素基单分子胶束的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤Ⅰ、称取原料，具体包括4，4′‑偶氮(4‑氰基戊酸)、疏水性单体、去离子水、亲水性大分子RAFT试剂接枝改性的纳米纤维素。步骤Ⅱ、利用步骤Ⅰ中称取的4，4′‑偶氮(4‑氰基戊酸)、疏水性单体、去离子水、亲水性大分子RAFT试剂接枝改性的纳米纤维素制备出纳米纤维素基单分子胶束。该胶束具有核壳结构，内核由纳米纤维素和疏水链段组成，外层是亲水性链段；具有稳定，粒径分布窄等特点。

技术领域

本发明属于功能性高分子纳米材料领域，具体涉及一种纳米纤维素基单分子胶束的制备方法。

背景技术

纳米纤维素是天然纤维素经催化水解或酶解等方法分解掉纤维素非结晶区而得到的一维尺度在那纳米级别的产物，因此它不仅保留了天然高分子材料的许多性能，还具有质轻、高强度、较大的表面积、较高的杨氏模量、高结晶度及高透明性等，并且相比与许多无机纳米材料，有显著的优势，如：生物降解性、可持续再生性和生物相容性。但由于纳米纤维素表面存在着丰富的羟基，极性较高，在低极性溶剂和基体中很难分散均匀，限制其应用。通过对其表面进行化学修饰，不仅可以改善纳米纤维素的分散性，提高纳米纤维素与共混基体的相容性，同时可赋予其新的性能，因此对纳米纤维素的功能化改型，拓展其应用领域，是纤维素基材料制备的研究热点。

聚合物纳米胶束是由嵌段共聚物在水溶液中自组装形成的分子有序聚集体，具有经典的“核-壳”结构，近年来已经引起功能材料、生物医药等领域科研工作者的广泛兴趣。但人们逐渐发现,传统的多分子胶束是一个动态平衡结构,其结构会随着外界环境的改变而发生变化。当聚合物的浓度低于CMC时，胶束会解组装。相比于传统的高分子胶束，单分子聚合物胶束结构稳定，不易受环境干扰解体，可将各种亲脂物质包裹在其疏水内核，具有窄的尺寸分布和较好的尺寸可控性。这些特性决定其在药物输运、靶向载体中具有良好的应用前景。目前,用于制备单分子胶束的聚合物主要有树枝形聚合物、超支化聚合物、星形聚合物以及接枝聚合物。RAFT聚合具有可控性好、适用单体选择范围广、反应条件温和等优点，不仅被广泛地用于制备含有特殊结构和功能的高分子聚合物，而且在固相载体表表面接枝方面得到了广泛应用，但利用RAFT无皂乳液聚合技术在水中制备纳米纤维素基单分子胶束还鲜见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米纤维素基单分子胶束的制备方法，该胶束具有核壳结构，内核由纳米纤维素和疏水链段组成，外层是亲水性链段；具有稳定，粒径分布窄等特点。

本发明所采用的技术方案是，纳米纤维素基单分子胶束的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤Ⅰ、称取原料，具体包括4，4′-偶氮(4-氰基戊酸)、疏水性单体、去离子水、亲水性大分子RAFT试剂接枝改性的纳米纤维素。

步骤Ⅱ、利用步骤Ⅰ中称取的4，4′-偶氮(4-氰基戊酸)、疏水性单体、去离子水、亲水性大分子RAFT试剂接枝改性的纳米纤维素制备出纳米纤维素基单分子胶束。

本发明的特点还在于：

所述的步骤Ⅰ中称取原料的具体量为：

其中，4，4′-偶氮(4-氰基戊酸)和疏水性单体的质量比为1：100～300；

4，4′-偶氮(4-氰基戊酸)和离子水的质量比为1：1000～2000；

4，4′-偶氮(4-氰基戊酸)和亲水性大分子RAFT试剂接枝改性的纳米纤维素的质量比1：100～300。

所述的疏水性单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸六氟丁酯，苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯。

所述的亲水性大分子RAFT试剂接枝改性的纳米纤维素，具体按照以下步骤制备：

步骤1、称取原料4，4′-偶氮(4-氰基戊酸)(V501)、S-苯甲基S’-三甲氧基硅基丙基三硫代碳酸酯(BTPT)、亲水性单体和反应用溶剂；