[发明专利]温敏型非对称结构的纳米二氧化硅表面活性剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种温敏型非对称结构的纳米二氧化硅表面活性剂的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：

S₁. 具有非对称结构的HO-SiO₂-Br引发剂的合成：利用Pickering乳液将预处理后的SiO₂纳米粒子包覆于石蜡小球表面，实现SiO₂纳米粒子的界面保护；合成带引发基团-Br的硅烷偶联剂BIB-APTES，并在经石蜡保护的SiO₂纳米粒子表面发生硅烷基化改性，获得非对称结构HO-SiO₂-Br引发剂；

S₂. 具有非对称结构的HO-SiO₂-PNIPAM表面活性剂的合成:将含有HO-SiO₂-Br引发剂和N-异丙基丙烯酰胺单体NIPAM的水溶液以及含有溴化铜CuBr₂、抗坏血酸VC和三(2-二甲氨基乙基)胺Me6TREN的水溶液分别进行除氧；在N₂保护条件下将两者混合进行反应；反应结束后，离心洗涤，真空干燥，得到具有非对称结构的SiO₂纳米粒子HO-SiO₂-PNIPAM；

具体包括如下步骤：

（一），非对称结构的HO-SiO₂-Br引发剂的制备：

（1）将SiO₂纳米粒子浸没入食人鱼溶液中，50~100℃下反应0.5~5小时，然后抽滤、洗涤、干燥，完成预处理；

（2）将预处理后的SiO₂纳米粒子加入到去离子水中，再加入与双十二烷基二甲基溴化铵DDAB溶液混合，70-80℃下加入石蜡，均质机高速搅拌，冷却至室温，过滤出石蜡小球；

其中，SiO₂纳米粒子: 去离子水: DDAB溶液=0.1~1.0g: 10~50ml:2~10ml；所述DDAB溶液浓度：10~100mg/L；所述SiO₂纳米粒子：石蜡量=1g: 5~ 20g；

（3）将3-氨基丙基三乙氧基硅烷APTES和三乙胺TEA溶解于四氢呋喃THF中，冰水浴搅拌情况下，滴入溶解有2-溴异丁酰溴BIBB的四氢呋喃溶液进行反应12~36小时；反应结束后将反应液过滤；将滤液旋蒸除去THF后，再将得剩余产物溶解于无水甲醇中，加入氨水调节PH到8-10；

其中，3-氨基丙基三乙氧基硅烷与2-溴异丁酰溴的摩尔比为1:1~ 4；所述2-溴异丁酰溴与三乙胺的摩尔比为1:1~ 2；所述冰水浴的温度控制在0~15℃；每0.2~0.8g剩余产物体积加入无水甲醇50mL；

（4）在步骤（3）获得的液体中加入步骤（2）中所得的石蜡小球，二者比例为：石蜡小球质量：溶液体积=1克:10~20ml，10~ 60℃下避光反应3~ 20小时，然后过滤；用氯仿溶解掉石蜡，离心洗涤，干燥后即可得具有非对称结构的HO-SiO₂-Br引发剂；

（二），非对称结构的HO-SiO₂-PNIPAM表面活性剂的制备：

（a）真空反应管Ⅰ中加入HO-SiO₂-Br引发剂、N-异丙基丙烯酰胺单体NIPAM和去离子水，超声分散后除氧；

其中，所述HO- SiO₂-Br引发剂与NIPAM的质量比为1: 5~20；HO- SiO₂-Br引发剂与去离子水的质量比为1：40~120；

（b）真空反应管Ⅱ中加入溴化铜CuBr₂、抗坏血酸VC、三(2-二甲氨基乙基)胺Me6TREN和去离子水，反应10~ 60 min后除氧；

其中，所述溴化铜与抗坏血酸的摩尔比为1~3: 1；溴化铜与Me6TREN配体的摩尔比为1:1~3；溴化铜与去离子水的质量比为1：40~80；

（c）在N₂保护条件下将真空反应管I和II的液相以体积比为1~3:1比例混合进行反应；常温下反应3~8小时后，离心洗涤，真空干燥，得到具有非对称结构的SiO₂纳米粒子HO-SiO₂-PNIPAM。