[发明专利]一种聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物微凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物微凝胶的制备方法及其应用，其制备方法是：将聚乙二醇二丙烯酸酯和巯基试剂在室温条件下，溶于甲醇中，在三乙胺存在条件下，得到聚合物微凝胶。本发明的优点是，所用到的试剂及原料常见易得，反应速率快，反应条件温和，操作方法简单，在高分子领域内具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子合成领域，特别涉及一种聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物微凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

微凝胶(即微球)是水凝胶的一种，与宏观水凝胶类似，宏观水凝胶可在水中自由溶胀，但自身不溶于水，是一种具有三维网状结构的功能材料；而微凝胶，是一种具有微米或纳米尺度，一般微粒粒径大小在1～5000nm之间，同样具有交联网络结构，同样可以被溶剂溶胀。在实际应用中，微凝胶与宏观水凝胶因在尺寸及结构上的不同，在应用上既有相同之处，又各具特色。对于微凝胶而言，内部存在着聚合物链段的亲水作用与聚合物网络的熵弹性之间的平衡，在受到外界刺激时，平衡发生移动，粒子尺寸发生显著变化，即存在“体积相转变”；对于温敏性微凝胶而言，在某一温度时，体积发生显著变化，还即存在着“体积相转变温度”。目前微凝胶在药物控释，涂料，制备纳米杂化材料、光学、传感器、微凝胶调驱体系等方面具有广阔的应用前景。

微凝胶的制备方法同聚合物微球的制备方法，一般包括以单体为原料、以聚合物为原料的微球制备以及高分子复合微球的制备。通常以单体为原料的制备方法方法有：悬浮聚合、乳液聚合、分散聚合以及沉淀聚合等。悬浮聚合虽然可以得到微米球状粒子，但是制备的聚合物微球存在粒径分布宽的缺点；乳液聚合通常得到单分散的亚微米球状粒子，但需要用适当的稳定剂或表面活性剂，且乳化剂后续不易从产物中清除；分散聚合需要向体系中加入稳定剂；而由Stover等(Journal of Polymer Science Part A：PolymerChemistry，1993，31：3257～3263)发展的沉淀聚合方法往往不需要稳定剂或表面活性剂，这为单分散交联微球的合成提供了较为方便和直接的途径。

早期的沉淀聚合是以乙腈为溶剂，溶剂毒性较高，可选择的单体通常是疏水性很强的苯乙烯系单体，如：苯乙烯、二乙烯基苯等，也有丙烯酸酯类的单体，如：丙烯腈、丙烯酰胺等。丙烯酸酯类的单体通常是与二乙烯苯共聚生成聚合物微球，这样的微球在实际应用中，往往不能提供更宽的极性范围和功能性。因此，作为微凝胶，往往需要选择极性更大的单体或者聚合物作为反应物，制备出来的微球才具有微凝胶的性能。随着发展，有研究者以乙醇作为溶剂，采用沉淀聚合法，制备聚(丙烯酰胺-co-亚甲基双丙烯酰胺)微凝胶，但由于乙醇与丙烯酸有亲和作用，需要在加入少量丙烯酸后，方可以使其进一步稳定。因此，开发出利用沉淀聚合来制备微凝胶，且不需要补加任何其他试剂来稳定生成的微球，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物微凝胶。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物微凝胶，

所述微凝胶分子式为：

作为本发明的进一步改进，

所述R为下列结构式之一

作为本法的另一发明目的，提供一种聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物微凝胶的制备方法，

包括以下步骤：

步骤一：将聚乙二醇二丙烯酸酯、巯基试剂加入到装有第一溶剂的反应容器中搅拌混合形成第一混合物。

步骤二：将第一混合物加入含有有机碱的反应容器中，形成第二混合物。

步骤三：将第二混合物静置10-30min，反应结束，过滤，将沉淀物置于27-30℃的烘箱中，待表面的干燥后，得到产物。