[发明专利]核-层-壳结构的电泳粒子及制备方法

权利要求书

1.一种核-层-壳结构的电泳粒子，其特征在于，该电泳粒子为100~300 nm，它的核材为二氧化钛纳米粒，二氧化钛纳米粒之外为二氧化硅层，层厚为1~10 nm，二氧化硅与二氧化钛的摩尔比为1:5~15，二氧化硅层外为阳离子聚合物壳，壳厚度为3~30 nm，所述的阳离子聚合物为由甲基丙烯酸烷基胺基酯类季铵盐-甲基丙烯酸酯类聚合物、N-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯类季铵盐-甲基丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酰胺烷基胺基酯类季铵盐-甲基丙烯酸酯类聚合物、乙烯基吡啶类季铵盐-甲基丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸烷基胺基酯类季铵盐-苯乙烯类聚合物、N-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯类季铵盐-苯乙烯类聚合物、甲基丙烯酰胺烷基胺基酯类季铵盐-苯乙烯类聚合物和乙烯基吡啶类季铵盐-苯乙烯类聚合物的其中的一类聚合物，与多甲基丙烯酸酯类、多烯丙基胺类和多丙烯酰胺类交联剂的其中一类交联剂照质量比为1:0~0.5组成，阳离子聚合物与二氧化钛纳米粒和二氧化硅层的质量之和的比为1: 0.6~19。

2.一种按权利要求1所述的核-层-壳结构的电泳粒子的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将二氧化钛分散到无水乙醇中配制成质量分数为0.004~0.02分散液，按该分散液中的乙醇质量计，再加入0.03~0.2倍的氨水和0.001~0.009倍的正硅酸乙酯，在反应温度30~50 ℃，反应2~5 h，经离心分离后，采用乙醇洗涤除去残留的小分子后干燥得到二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒；

（2）将步骤（1）二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒分散到甲苯中配制成质量分数为0.008~0.04的分散液，按该分散液中的甲苯质量计，再加入0.003~0.006倍的三乙胺，及按该分散液中的二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒质量计，再加入2~14倍的3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌并在90~120 ℃温度下反应10~30 h，经离心分离后，分别用甲苯和丙酮除去残留的小分子后，干燥得到氨基化的二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒；

（3）将步骤（2）制的氨基化的二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒分散在甲苯中配制成质量分数为0.01~0.05分散液，按该分散液中的甲苯质量计，再加入0.15~0.25倍的三乙胺，并在冰浴条件下，按该分散液中的氨基化的二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒质量计，向其中滴加2~27倍的2-溴异丁酰溴的甲苯溶液，所述的2-溴异丁酰溴的甲苯溶液的质量分数为0.35~1，搅拌0.5~3 h后，再于室温反应10~30 h，经离心分离后，用丙酮与水洗涤除去残留的小分子后，经干燥得到原子转移自由基聚合用引发剂-溴代二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒；

（4）将步骤（3）制的溴代二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒引发剂分散到甲醇中配制成质量分数为0.01~0.05分散液，按该分散液中的二氧化钛/二氧化硅型无机复合纳米粒引发剂质量计，向其中加入0.5~9倍的阳离子型单体、加入0.1~5倍的非离子单体及加入0~5倍的交联剂，所述的阳离子型单体选自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵其中的一种；所述的非离子单体为甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯；所述的交联剂选自二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二烯丙基胺、三烯丙基胺和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺其中的一种；并按所加入的总单体的质量计，再加入0.008~0.01倍的N,N,N′,N′′,N″-五甲基二乙烯基三胺，超声分散并冻抽三次后，再加入为总单体的质量0.008~0.01倍的CuBr，再冻抽后置于温度60~70 ℃下反应10~30 h，离心分离，分别用甲醇和丙酮洗涤除去残留的小分子后，干燥得到二氧化钛/二氧化硅/聚合物核-层-壳结构的纳米粒；

（5）将步骤（4）制的二氧化钛/二氧化硅/聚合物核-层-壳结构的纳米粒分散到乙腈配制成质量分数为0.01~0.05分散液，按该分散液中的二氧化钛/二氧化硅/聚合物核-层-壳结构的纳米粒的质量计，向其中加入1~6倍的碘甲烷，于温度70~90 ℃反应10~30 h，完毕后离心分离，并用乙醚洗涤除去残留的小分子后，干燥得到二氧化钛/二氧化硅/阳离子聚合物核-层-壳结构的电泳粒子。