[发明专利]界面聚合法制备玉米醇溶蛋白基二氧化钛杂化微胶囊的方法

说明书

本发明公开了界面聚合法制备玉米醇溶蛋白基二氧化钛复合微胶囊的方法，技术方案为：以玉米醇溶蛋白为基材，引入纳米二氧化钛，通过界面聚合法，即将玉米醇溶蛋白和纳米二氧化钛前驱体分别溶于互不相溶的两种溶剂中，然后以滴加的方式将含有纳米二氧化钛前驱体的混合液分散到玉米醇溶蛋白溶液，最终通过两相界面的聚合反应来获得纳米胶囊，同时调整反应物种类、反应物配比、反应温度及反应时间等参数，从而制备得到玉米醇溶蛋白基二氧化钛复合微胶囊；该方法制备得到的产物绿色环保，稳定性好，负载率高，兼具玉米醇溶蛋白的成膜性、双亲性和耐热性及二氧化钛纳米粒子的光催化和抗菌性等优异性能。

技术领域

本发明属于复合微胶囊的制备领域，具体涉及界面聚合法制备玉米醇溶蛋白基二氧化钛杂化微胶囊的方法。

背景技术

玉米醇溶蛋白是一类生物相容性和生物降解性良好的天然壁材，作为植物来源天然疏水性大分子，在纯醇水溶液中可自组装形成微球、纳米球、纳米颗粒等结构，具有较大的比表面积，是良好的载体。玉米醇溶蛋白具有价格低廉、无毒无污染、可自然降解等优点，其中含有部分含硫氨基酸，使得蛋白质分子之间有较强的二硫键和疏水键相连，决定了玉米醇溶蛋白具有强亲油性和溶解性，并可溶于一定浓度的醇溶液中，具有良好的成膜性能。

服装在人体穿着过程中，常常会不小心沾上污物，这些物质正好为微生物的繁殖提供良好环境。近年来为了解决该问题，仿生智能表面和纳米材料逐渐被引入该领域，自清洁产品则为其中之一，主要可依赖自清洁型涂层材料在基材表面形成自清洁薄膜来实现。目前，基于不同的自清洁原理，自清洁涂层已发展分为两类：一类是超疏水(水接触角150°)自清洁涂层，它通过水滴滚动带走灰尘，实现类似于荷叶的自清洁功能；另一类是基于无机光催化半导体材料的超亲水自清洁涂层。在超亲水自清洁涂层中，最为典型的基于二氧化钛的涂层材料，该类涂层材料主要是依靠较强的亲水性，水滴完全铺展形成水膜，在一定的光催化作用和水层的作用下，二氧化钛极其容易降解有机物质，产生超亲水表面促使污物脱离基材，从而达到易洗、自清洁表面的效果。

目前，关于二氧化钛基纳米自清洁涂层，研究者大多是通过将预先制得的二氧化钛纳米粒子与粘结剂(有机、无机或有机-无机杂化粘结剂)复配，在基材表面涂覆之后，通过室温或高温干燥后获得。此方法操作简便，通过条件反应体系温度、时间和pH等条件即可制得；但是制备得到的胶粒存在粒径大小不易控制和分散性较差等方面的不足。

发明内容

本发明目的在于提供界面聚合法制备玉米醇溶蛋白基二氧化钛杂化微胶囊的方法，该方法所制备出的玉米醇溶蛋白基纳米二氧化钛杂化微胶囊粒径分布均匀且粒径大小易于控制，能够高效负载二氧化钛，有望改善涂层的强度，赋予其自清洁和抗菌等性能；同时，由于聚合反应在两相界面处进行，因此反应速度较快，且参数可控。

本发明的技术方案为：

界面聚合法制备玉米醇溶蛋白基二氧化钛杂化微胶囊的方法，包括以下具体步骤：

步骤一：取0.75~1.15质量份的玉米醇溶蛋白（市售）和85.60~94.60质量份的浓度为75~90%乙醇水溶液，混合加入三口烧瓶中并用搅拌器持续搅拌，用0.1mol/L HCl溶液或0.1mol/L NaOH溶液调节pH为6.5~9.5，水浴加热至25~60℃并保温，接着持续搅拌0.5~2.0h，得到玉米醇溶蛋白溶液；

步骤二：取0.45~0.60质量份的二氧化钛前驱体、8.50~10.00质量份的四氢呋喃和0.52~0.83质量份的Pluronic嵌段共聚物，在30~50℃的温度下进行混合，接着，在磁力搅拌器上搅拌0.5 h，得到混合溶液；

优选地，二氧化钛前驱体为钛醇盐和无机钛盐中的一种或多种混合；Pluronic嵌段共聚物为F127或P123。