[发明专利]一种硫醇-烯可见光乳液聚合制备双重响应性纳米微球的方法及其双重响应性纳米微球

说明书

本发明属于功能与智能高分子材料技术领域，尤其涉及硫醇‑烯可见光乳液聚合制备双重响应性纳米微球的方法及其双重响应性纳米微球。本发明以硫醇基类化合物、丙烯酸类化合物和乙烯基醚类化合物为单体，采用硫醇‑烯点击化学和可见光引发乳液聚合技术。通过精确控制单体比例，成功合成了双重响应性聚合物纳米微球。本发明制备方法的主要优点体现在工艺简单、成本低廉、快速高效、安全环保和能耗低等方面。制备合成的双重响应性聚合物纳米微球不仅具有半结晶结构，而且拥有pH和氧化还原的双重响应特性，是一种前景良好的可广泛应用于纳米载体及生物材料领域的制备技术。

技术领域

本发明属于功能与智能高分子材料技术领域，尤其涉及硫醇-烯可见光乳液聚合制备双重响应性纳米微球的方法及其双重响应性纳米微球。

背景技术

智能材料这一概念由日本Takagi Toshinori教授在1989年首次提出。那些能从自身的深层或内部获取关于环境条件及其变化的信息，随后进行判断、处理和做出反应，以改变自身结构和功能，使之很好地与外界环境相协调的具有自适应性的材料系统即可被定义为智能材料。纳米微球是一种拥有显著表面效应和体积效应的球形材料，是智能材料的重要组成部分，其结构、物理性质、化学物质可随外界环境(如pH值、温度或盐浓度等)的微小变化或受到电场、磁场、光等的作用而做出敏感响应，因而可作为液晶间隔物、药物载体、酶载体等得到广泛应用。

目前国内外制备纳米微球主要有以下途径：①共沉淀法，但该种制备方法的效率较低且能耗较高；②离子交联法，该种制备方法依赖机械搅拌，存在混合效率低、微观传质效果差和能耗大等问题；③水浴加热法/水热法，该种方法的反应温度高、时间长、操作复杂，难以实现大批量产业化应用。虽然近年来对非均相水溶液聚合反应制备纳米微球的研究从早期的自由基链式连锁聚合发展为离子连锁聚合、催化连锁聚合，甚至逐步聚合，但自由基聚合仍是大规模工业生产采用的反应类型，由于该反应对水较为敏感，故严重影响最终产物的功能多样性及广泛应用。

近年来对非均相水溶液聚合反应的研究从早期的自由基链式连锁聚合发展为离子连锁聚合、催化连锁聚合，甚至逐步聚合，但自由基聚合仍是大规模工业生产采用的反应类型，由于该反应对水较为敏感，故严重影响最终产物的功能多样性及广泛应用。而硫醇-烯逐步聚合反应因其反应速率快、无副产物、对氧不敏感等优点逐步被研究者引入非均相水溶液聚合反应中。其中硫醇-烯UV光乳液聚合技术在欧美等发达国家便已获得关注，但鉴于UV光能耗高等缺点，该技术的开发应用尚有改进的空间。因此，需求一种能更大程度降低反应成本但同样高效迅速、且环保安全性更高，对设备要求更低的绿色光源引发硫醇-烯乳液聚合技术变得尤为重要。

ppm浓度(parts per million)是用溶质质量占全部溶液质量的百万分比。

Irgacure 784是光引发剂784。

Irgacure 369是光引发剂369。

Irgacure 819是光引发剂819。

UVI-6976是光引发剂UVI6976。

UVI-6992是光引发剂UVI6992。

Esacure 1187是一种光引发剂。

BMPO是一种自由基捕捉剂，分子式是C₁₀H₁₇NO₃。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中的技术问题，提供一种不仅成本低、环保安全且能够快速合成具有pH和氧化还原的硫醇-烯可见光乳液聚合制备双重响应性纳米微球的方法及其双重响应性纳米微球。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种硫醇-烯可见光乳液聚合制备双重响应性纳米微球的方法，包括以下步骤：