[发明专利]Pickering乳液中利用pH值调控合成麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球的方法

说明书

本发明公开了一种Pickering乳液中利用pH值调控合成麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球的方法。该方法以有机改性的麦羟硅钠石作为乳化剂，缓冲液调节pH值的去离子水作为溶剂，甲基丙烯酸甲酯单体作为Pickering乳液的油相，搅拌形成稳定的Pickering乳液，然后加入水溶性自由基引发剂，引发乳液聚合，合成麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球。本发明采用有机改性的麦羟硅钠石乳化剂固体颗粒极大地提高了乳液在不同酸碱下的稳定性，实现自由调控纳米复合微球粒径大小，大幅降低了乳化剂的使用量，调控纳米复合微球粒径的工艺简单易操作，效果明显，合成的麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球粒径均匀，绿色环保。

技术领域

本发明涉及麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球制备技术领域，具体涉及一种Pickering乳液中利用pH值调控合成麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球的方法。

背景技术

乳液聚合是单体聚合形成高分子材料的常用聚合方法，具体是以水作为水相，单体作为油相，借助乳化剂和机械搅拌，水相和油相分散均匀形成乳液，在油溶性或水溶性引发剂的作用下，引发单体聚合形成高分子聚合物。除了加入单体、水、乳化剂和引发剂四种主要成分外，还经常加入缓冲剂、活化剂、调节剂和防老剂等乳剂来改性聚合物的性能。

乳化剂是在乳液聚合中形成胶束的一类物质，在聚合反应过程中不参加反应。但是传统乳化剂所形成的乳液稳定性差，在聚合时胶束易破裂，使得聚合反应速率有限，聚合物分子量分布宽，在聚合完成后，乳化剂残留在制品中，制品的性能受到影响，所以传统乳液聚合反应结束后需对产物进行后处理，使得加工成本上升。在Picking乳液聚合法中，使用固体颗粒作为乳液稳定剂，因为固体颗粒状的乳化剂可以使水油两相形成稳定的水包油或者油包水乳液，使得表面活性剂的使用量减少，进而减少了最终产物里的杂质，使得乳液聚合更加稳定。并且Picking乳液在可操作性以及易调控性等方面具有优势。

不同粒径的纳米复合微球有着广泛的应用领域，它既可以用作纳米材料，也可以应用在纳米技术之中，如在医学中可用作临床诊断和免疫分析试剂的载体，可形成胶体晶格用作滤光器、光开光、光栅、光波导及传感器等光学部件；在原子力显微技术、电子显微技术及电子工业中可作为大小的标准，也可以作为水相中高效持久的催化剂载体。

麦羟硅钠石（magadiite）作为一种矿物粘土，具有很好的生物相容性，无毒无害，和高分子混合在一起形成的聚合物纳米复合微球粒径分布窄，对环境不会造成污染，无需后处理。使用有机改性magadiite固体颗粒乳化剂形成水包油的Picking乳液，能有效地提升乳液在不同酸碱环境下的稳定性。基于此，通过改变乳液聚合不同的pH值，实现了自由调控聚合物纳米复合微球粒径的大小。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种Pickering乳液中利用pH值调控合成麦羟硅钠石/聚甲基丙烯酸甲酯（magadiite/PMMA）纳米复合微球的方法。该方法具体通过pH值来调控Pickering乳液液滴的尺寸，从而调控有机改性magadiite/PMMA纳米复合微球粒径，实现不同粒径magadiite/PMMA纳米复合微球的合成。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种Pickering乳液中利用pH值调控合成麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球的方法，以有机改性的麦羟硅钠石（magadiite）作为乳化剂，缓冲液调节pH值的去离子水作为溶剂，甲基丙烯酸甲酯单体作为Pickering乳液的油相，搅拌形成稳定的Pickering乳液，然后加入水溶性自由基引发剂，引发乳液聚合，合成magadiite/PMMA纳米复合微球。

一种Pickering乳液中利用pH值调控合成麦羟硅钠石/PMMA纳米复合微球的方法，具体包括以下步骤：

（1）往反应容器中加入去离子水，并加入缓冲液调节pH值后，再加入有机改性的麦羟硅钠石，搅拌并升温至50-80℃，使有机改性的麦羟硅钠石均匀分散在水中；