[发明专利]一种具有石榴状结构的功能复合微球及其制备方法

摘要

本发明涉及一种石榴状结构的功能复合微球及其制备方法。本发明是以聚合物单体为原料，在乳化剂、引发剂和缓冲溶液存在条件下，将多个有机/无机核壳纳米粒子包覆到有机聚合物里面形成石榴型复合结构微球后，再在其表面包裹无机壳层，在经过功能化后得到具有超高保水性能的石榴状结构的功能复合微球。除了功能化，还可以去除有机聚合物组分得到具有高保水性能的石榴状中空复合结构微球。该制备方法灵活，设备简单，适用体系广泛，便于引入功能基团，且功能化程度可控。尤其在提高燃料电池的质子交换膜保水及质子电导率的应用领域上更有优势，在载药、化妆品、催化剂载体、生物标记载体以及在水泥基材料的损伤部位的微胶囊智能化感知和实时自修复体系多级缓释方面，也有潜在的应用价值。

主权项

一种具有石榴状结构的功能复合微球，其特征在于所述功能复合微球为石榴状有多层的结构，总体来说有四层结构：首先以无皂乳液聚合或乳液聚合法制备得到聚合物纳米粒子作为最内核；接着经过硅烷偶联剂修饰后包覆无机壳层，得到有机/无机核壳纳米粒子；然后将该核壳结构纳米粒子作为模板，将其进行表面改性后，使其稳定于反应体系中，且表面带有可聚合基团，再利用表面改性后的有机/无机核壳结构粒子与聚合物单体发生聚合反应，从而将多个有机/无机核壳纳米粒子表面包覆进聚合物球层，得到包含多个核壳结构纳米粒子的聚合物微球；最后将该微球用硅烷偶联剂修饰后，利用硅羟基间的水解缩合反应，形成包覆有无机壳层的、可控的石榴状结构的功能复合微球，该石榴状复合微球具有多层结构，且可以通过磺化进行功能改性；该新型石榴状空心核壳微球的直径在400‑1000nm，且这种复合结构的微球动态光散射分布系数PDI值<0.7，呈适度分散性分布；所述聚合物由聚合物单体聚合反应制得，所述无机物为正硅酸烷基酯水解缩合反应制得，其原料组成包括：聚合物单体                                     1~30份，以质量数计，引发剂                                         0.1~9份，以质量数计，稳定剂                                         0.5~15份，以质量数计，硅烷偶联剂                                 0.025~2份，以质量数计，正硅酸烷基酯                                   0.5~40份，以质量数计。