本發(fā)明涉及一種新型高分子材料技術(shù)，具體為運(yùn)用反相乳液聚合合成均一穩(wěn)定的球形水溶性單體聚合物，并運(yùn)用光乳液聚合接枝合成新型納米球形聚合物刷，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

反相乳液聚合是將水溶性單體(常溶于水中)，借助油包水(W/O)型乳化劑分散于非極性液體中，形成W/O型乳液而進(jìn)行的聚合，在水處理、造紙、增稠劑等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。反相乳液聚合具有許多優(yōu)點(diǎn)，如高聚合速率，所得聚合物分子質(zhì)量較高而且分布較窄；反應(yīng)條件溫和，體系溫度均勻易控，副反應(yīng)少；可制成粉狀或膠乳狀產(chǎn)物，而且產(chǎn)品的固含量較高，克服了溶液聚合固含量低和懸浮聚合產(chǎn)品溶解性差的缺點(diǎn)，具有優(yōu)異的溶解性。

本發(fā)明采用了一種新方法，即運(yùn)用反相乳液聚合法制備近單分散性的納米尺度聚丙烯酸微球，并同光乳液聚合法聯(lián)用，制備了一類具有光電特性和載體性能的新型納米球型聚合物刷，方法易于控制，具有廣闊的應(yīng)用前景和研發(fā)價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種納米球形聚合物刷的制備方法，以便使丙烯酸等水溶性單體實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定聚合而變成粒徑可控的納米聚合物體系并可實(shí)現(xiàn)接枝。該納米球形聚合物刷可應(yīng)用于藥物載體、感光材料等領(lǐng)域。

一種利用反相乳液聚合制備納米球形聚合物刷的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)通過(guò)反相乳液聚合的方法制備具有近單分散性的納米尺度的聚丙烯酸微球：將Tweens80和Span80表面活性劑溶于甲苯中，將氫氧化鈉溶于去離子水中并加入丙烯酸配制丙烯酸鈉溶液，在水浴攪拌的條件下將丙烯酸鈉溶液加入甲苯溶液中形成油包水乳液，氮?dú)獗Ｗo(hù)下在50℃下加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈AIBN并攪拌2-3小時(shí)，得目標(biāo)產(chǎn)物納米球形聚丙烯酸核。在反應(yīng)末期加入光引發(fā)劑HMEM使其在納米球型聚丙烯酸核表面形成光引發(fā)劑殼層；

所述Tweens80和Span80表面活性劑質(zhì)量比為1∶3

所述表面活性劑同甲苯溶劑的質(zhì)量比為1∶34

所述丙烯酸與氫氧化鈉及去離子水的質(zhì)量比為2∶1∶3

所述丙烯酸與溶液總質(zhì)量比為1∶10

所述引發(fā)劑AIBN與丙烯酸質(zhì)量比為1∶80

所述光引發(fā)劑HMEM與丙烯酸的質(zhì)量比為1∶50～100

(2)通過(guò)光乳液聚合的方法接枝制備光電特性的納米球形聚合物刷：將接枝單體乙烯基咔唑同步驟(1)得到的聚丙烯酸核乳液溶于甲苯中混合，紫外燈照射2-3小時(shí)后得目標(biāo)產(chǎn)物；加入單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與聚丙烯酸核乳液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為0.25～1∶1

所述溶劑是甲苯。

所述丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于采用了一種新方法，即運(yùn)用反相乳液聚合法制備粒徑分布狹窄的納米尺度聚丙烯酸微球，并同光乳液聚合法聯(lián)用，制備了新型納米球形聚合物刷，該聚 合物刷具有良好的光電特性，即在特定的紫外波長(zhǎng)下可呈現(xiàn)熒光。方法簡(jiǎn)便快捷且易于控制，具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其在生物載體及感光材料等領(lǐng)域有望得到進(jìn)一步應(yīng)用。

附圖實(shí)例

圖1是實(shí)施例1制備的納米球形聚丙烯酸核在透射電子顯微鏡下的觀測(cè)圖像；

圖2是實(shí)施例2制備的加入不同質(zhì)量單體乙烯基咔唑的納米球形聚合物刷的粒徑分布圖；

圖3是實(shí)施例2制備的納米球形聚合物刷的紫外和熒光光譜譜圖；

具體實(shí)施方式

下面用實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下作出的其他的變化及修改，仍包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

按Tweens80和Span80表面活性劑質(zhì)量比1∶3溶于甲苯中，將氫氧化鈉和水按質(zhì)量比1∶3配成溶液，再將氫氧化鈉溶液和丙烯酸按質(zhì)量比2∶1配制成丙烯酸鈉溶液，按丙烯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％在水浴攪拌條件下向甲苯中加入丙烯酸鈉溶液，抽真空在50℃下加入AIBN的甲苯溶液，在50℃下攪拌反應(yīng)2-3小時(shí)，在反應(yīng)末期加入光引發(fā)劑HMEM使其在納米球型聚丙烯酸核表面形成光引發(fā)劑殼層。產(chǎn)物用甲苯透析48小時(shí)，得目標(biāo)產(chǎn)物光引發(fā)劑納米球形聚丙烯酸核。

本例產(chǎn)品透析完成后進(jìn)行TEM電鏡分析，100nm級(jí)的聚丙烯酸核清晰可見，如附圖1所示。

實(shí)施例2

(2)通過(guò)光乳液聚合的方法接枝制備光電特性的納米球形聚合物刷：將接枝單體乙烯基咔唑同步驟(1)得到的聚丙烯酸核乳液溶于甲苯中混合，紫外燈照射2-3小時(shí)后得目標(biāo)產(chǎn)物；加入單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與聚丙烯酸核乳液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為0.25～1∶1

本例產(chǎn)品用甲苯透析3天后對(duì)其進(jìn)行粒徑分析，通過(guò)改變加入單體與聚丙烯酸核的質(zhì)量比可以對(duì)球形聚合物刷的粒徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，如附圖2所示。

本例產(chǎn)品用甲苯透析3天后對(duì)其進(jìn)行紫外吸收光譜和熒光光譜分析，可以清晰觀察到聚乙烯基咔唑的紫外特征吸收峰和熒光峰。