一种具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒的合成方法技术

本发明专利技术公开一种具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒的合成方法，所述的合成方法是指通过界面聚合的方法，使得疏水性单体和亲水性单体在油水界面发生共聚反应，得到具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒。本发明专利技术合成的聚合物Janus颗粒同时具有化学和拓扑各向异性，化学组分可任意调节，其表面可再修饰；同时，其拓扑结构可调，可实现多种形态结构的各向异性聚合物Janus颗粒的合成。本发明专利技术的方法合成工艺简单、实验条件易控，后处理方法简单易行，具有一定的工业化应用价值。

Synthesis of polymer Janus particles with chemical and topological anisotropy

The synthesis method of the invention discloses a chemical and topological anisotropic polymer particles of Janus, the synthesis process is a method through interfacial polymerization, the hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer was copolymerized in the oil-water interface, Janus polymer particles with chemical and topological anisotropy. The synthesized Janus particles have chemical and topological anisotropy, chemical components can be arbitrarily adjusted, and their surface can be modified; at the same time, the topological structure is adjustable, and the synthesis of anisotropic polymer Janus particles with various morphological structures can be realized. The synthetic process is simple, the experimental conditions are easy to control, the post-processing method is simple and easy, and has certain industrial application value.

【技术实现步骤摘要】
一种具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒的合成方法
本专利技术属于材料
，特别涉及一种具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒的合成方法。
技术介绍
Janus颗粒是指具有双重性质的颗粒，是由法国著名科学家DeGelmes在1991年的Nobel奖颁奖大会上提出。由于Janus颗粒具有不同的化学组成和特殊的形态，造就了此类微球独特的物理化学性质，进而引起了人们极大的研究兴趣。化学和拓扑可调的Janus颗粒在表面活性剂，显示器，催化剂，细胞成像与识别，药物控制释放，传感器和纳米马达等诸多方面具有极大的应用前景。目前，合成各向异性Janus颗粒的方法主要有：种子乳液聚合法、嵌段共聚物自组装法、连续流体光刻法、颗粒表面非对称修饰法、细乳液相分离法、微流控法、电流体动力学喷射法等。然而，各向异性Janus颗粒的制备还处于起步阶段，而且难度较大，在合成上具有很大的局限性。可以说，化学和拓扑可调的Janus颗粒的规模化制备是目前材料科学领域中颇具挑战性的工作。主要存在以下问题：1)大部分Janus颗粒的合成需要在特定的体系中完成，包括特定的原材料和制备条件；2)Janus颗粒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒的合成方法，其特征在于，所述的合成方法是指通过界面聚合的方法，使得疏水性单体和亲水性单体在油水界面发生共聚反应，得到具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒，具体包括如下步骤：1)将球形聚苯乙烯微球分散于表面活性剂的水溶液中，得第一混合液；将有机溶剂加入到表面活性剂的水溶液中，进行乳化，得第二混合液；将所述第一混合液和所述第二混合液混合，于0‑45℃进行第一次搅拌反应1‑24h；得第三混合液；2)将疏水性单体、亲水性单体和疏水性引发剂加入到表面活性剂的水溶液中，进行乳化，得第四混合液；将所述第四混合液和所述第三混合液混合，于0‑45℃进行第二...

【技术特征摘要】
1.一种具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒的合成方法，其特征在于，所述的合成方法是指通过界面聚合的方法，使得疏水性单体和亲水性单体在油水界面发生共聚反应，得到具有化学和拓扑各向异性的聚合物Janus颗粒，具体包括如下步骤：1)将球形聚苯乙烯微球分散于表面活性剂的水溶液中，得第一混合液；将有机溶剂加入到表面活性剂的水溶液中，进行乳化，得第二混合液；将所述第一混合液和所述第二混合液混合，于0-45℃进行第一次搅拌反应1-24h；得第三混合液；2)将疏水性单体、亲水性单体和疏水性引发剂加入到表面活性剂的水溶液中，进行乳化，得第四混合液；将所述第四混合液和所述第三混合液混合，于0-45℃进行第二次搅拌反应1-24h，得第五混合液；向所述第五混合液中通入惰性气体，于50-100℃发生聚合反应，得聚合物Janus颗粒粗产品；3)将所述聚合物Janus颗粒粗产品用去离子水和乙醇进行洗涤，将洗涤后的聚合物Janus颗粒分散于水中，再进行冷冻干燥得聚合物Janus颗粒。2.根据权利要求1所述的聚合物Janus颗粒的合成方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、单十二烷基磷酸酯钾、月桂基两性醋酸钠、二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠、吐温20、吐温60、吐温80、曲拉通-100或聚乙烯醇；优选地，所述表面活性剂的水溶液浓度为0.1-50g/L。3.根据权利要求1所述的聚合物Janus颗粒的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为氯代十二烷、氯代十六烷、溴代十二烷、溴代十六烷、正己烷、甲苯、三氯甲烷或二氯甲烷；优选地，所述第二混合液中所述有机溶剂的体积浓度为5×10-4mL/mL-1mL/mL。4.根据权利要求1所述的聚合物Janus...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树涛，樊俊兵，宋永杨，江雷，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11