一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊及其制备方法，解决了聚合物孔径和大小不均匀，包括以下步骤：（1）将液体石蜡、氨水、纳米二氧化硅、水加入无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入表面改性剂，搅拌；（2）将聚乙二醇、多羟基羧酸、多元异氰酸酯加入到步骤（1）改性后的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液中，搅拌，并通入氮气除氧；（3）将固化交联剂加入到步骤（2）得到的溶液中，搅拌，冷冻干燥。本发明专利技术得到一种既能对温度刺激具有响应性又能对pH刺激具有响应性的智能聚合物微囊，解决了温敏链与pH敏感性链共聚合造成的聚合物孔径和大小不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊及其制备方法
本专利技术涉及一种温度和pH刺激响应性智能聚合物微囊及其制备方法，属于智能聚合物

技术介绍
刺激响应性智能聚合物是指在外界环境条件改变时，聚合物自身也会发生物理或化学变化的一类聚合物。这类聚合物因其性能的优良性，在化妆品、医药、石油化工等多种领域得到广泛应用。过去一直集中于对单一性刺激响应性智能聚合物的研究，但是随着应用方向的扩大和应用领域的多样性要求，具有双重响应性的智能聚合物的研究日益开展。在实际应用中，由于环境中的温度和pH是必不可少的因素，因此对于温度和pH双重刺激响应性智能聚合物的研究越来越多。现有技术主要是将含有温度敏感性和含有pH敏感性的基团分别进行聚合形成再复合，这种聚合物虽然具有温敏性和pH敏感性的双重刺激响应性，但是聚合后的复合会造成聚合物孔径和大小不均匀等问题。聚合物微囊具有比表面积大、粒径小而均匀、中空部分体积大且结构不易被破坏等特点，因此在现有的药物释放和其他应用中具有显著优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，得到一种既能对温度刺激具有响应性又能对pH刺激具有响应性的智能聚合物微囊，解决聚合物孔径和大小不均匀的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，包括以下重量份数的成分制备得到：二氧化硅1~5份，聚乙二醇20~25份，多羟基羧酸10~15份，多元异氰酸酯30~40份，固化交联剂15~20份。优选地，所述聚合物微囊的粒径为3000~5000nm。同时，本专利技术还提供了一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，包括以下步骤：（1）将液体石蜡、氨水、纳米二氧化硅、水加入无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入表面改性剂，搅拌；（2）将聚乙二醇、多羟基羧酸、多元异氰酸酯加入到步骤（1）改性后的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液中，搅拌，并通入氮气除氧；（3）将固化交联剂加入到步骤（2）得到的溶液中，搅拌，冷冻干燥。优选地，所述步骤（1）中氨水的浓度为0.5mol/L~1mol/L。优选地，所述表面活性剂为3-三甲氧基硅基丙基甲基丙烯酸酯、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。优选地，所述多羟基羧酸为2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸或酒石酸中的一种。优选地，所述多元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、间甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的一种。优选地，所述固化交联剂为亚甲基双丙烯酰胺。优选地，所述步骤（2）中的搅拌速度为300~500r/min，搅拌时间为24~48h。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术通过多羟基羧酸与多元异氰酸酯的反应，得到聚氨酯，并与二氧化硅纳米粒子得到聚合物微囊结构；（2）本专利技术得到一种既能对温度刺激具有响应性又能对pH刺激具有响应性的智能聚合物微囊，解决聚合物孔径和大小不均匀的问题；（3）本专利技术制备方法简单，聚合物制备温度低，易操作。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，包括以下重量份数的成分制备得到：二氧化硅1~5份，聚乙二醇20~25份，多羟基羧酸10~15份，多元异氰酸酯30~40份，固化交联剂15~20份。所述聚合物微囊的粒径为3000~5000nm。同时，本专利技术的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，包括以下步骤：（1）将液体石蜡、氨水、纳米二氧化硅、水加入无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入表面改性剂，搅拌；（2）将聚乙二醇、多羟基羧酸、多元异氰酸酯加入到步骤（1）改性后的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液中，搅拌，并通入氮气除氧；（3）将固化交联剂加入到步骤（2）得到的溶液中，搅拌，冷冻干燥。实施例1本专利技术的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，包括以下重量份数的成分制备得到：二氧化硅1份，聚乙二醇20份，多羟基羧酸10份，多元异氰酸酯30份，固化交联剂15份。得到聚合物微囊的粒径为3000nm。同时，本专利技术的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，包括以下步骤：（1）将5g液体石蜡、50mL浓度为0.5mol/L的氨水、1.12g纳米二氧化硅、50mL水加入100mL无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入0.13g3-三甲氧基硅基丙基甲基丙烯酸酯，搅拌；（2）将22.4g聚乙二醇、11.2g2,2-二羟甲基丙酸、33.6g异佛尔酮二异氰酸酯加入到步骤（1）改性后的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液中，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为24h，并通入氮气除氧；（3）将16.8g亚甲基双丙烯酰胺固化交联剂加入到步骤（2）得到的溶液中，搅拌，冷冻干燥。将制备得到的聚合物微囊称取2g加入到pH为7的50mL水中，在不同温度下得到的数据如表1所示：表1序号温度（℃）粒径（μm）1300.352400.373500.404600.555700.586800.437900.40从表1中可以得到，在pH为7的水中，在温度为30℃到90℃时，随着温度的升高，聚合物微囊的粒径呈现抛物线趋势，先增加后减小，在70℃时得到最大粒径，进而说明对于温度的刺激响应性在70℃时最明显。将制备得到的聚合物微囊称取2g加入到温度70℃的50mL水中，在不同pH下得到的数据如表2所示：表2序号pH粒径（μm）110.31230.33350.35470.40590.556110.487130.40从表2中可以得到，在温度为70℃的水中，在pH为1~7时，随着pH的升高，聚合物微囊的粒径呈现先增加后减小，在弱碱性条件下聚合物微囊对于pH的刺激响应性更明显，并在pH为9时最明显。实施例2本专利技术的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，包括以下重量份数的成分制备得到：二氧化硅5份，聚乙二醇25份，多羟基羧酸15份，多元异氰酸酯40份，固化交联剂20份。得到聚合物微囊的粒径为5000nm。同时，本专利技术的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，包括以下步骤：（1）将10g液体石蜡、50mL浓度为1mol/L的氨水、5.6g纳米二氧化硅、100mL水加入100mL无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入0.47g3-三甲氧基硅基丙基甲基丙烯酸酯，搅拌；（2）将28g聚乙二醇、16.8g2,2-二羟甲基丙酸、44.8g异佛尔酮二异氰酸酯加入到步骤（1）改性后的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液中，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为48h，并通入氮气除氧；（3）将22.4g亚甲基双丙烯酰胺固化交联剂加入到步骤（2）得到的溶液中，搅拌，冷冻干燥。将制备得到的聚合物微囊称取2g加入到pH为7的50mL水中，在不同温度下得到的数据如表3所示：表3序号温度（℃）粒径（μm）1300.522400.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，其特征是，包括以下重量份数的成分制备得到：二氧化硅1~5份，聚乙二醇20~25份，多羟基羧酸10~15份，多元异氰酸酯30~40份，固化交联剂15~20份。

【技术特征摘要】
1.一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，其特征是，包括以下重量份数的成分制备得到：二氧化硅1~5份，聚乙二醇20~25份，多羟基羧酸10~15份，多元异氰酸酯30~40份，固化交联剂15~20份。2.根据权利要求1所述的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊，其特征是，所述聚合物微囊的粒径为3000~5000nm。3.根据权利要求1或2所述的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，其特征是，包括以下步骤：（1）将液体石蜡、氨水、纳米二氧化硅、水加入无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入表面改性剂，搅拌；（2）将聚乙二醇、多羟基羧酸、多元异氰酸酯加入到步骤（1）改性后的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液中，搅拌，并通入氮气除氧；（3）将固化交联剂加入到步骤（2）得到的溶液中，搅拌，冷冻干燥。4.根据权利要求3所述的一种温度和pH双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，其特征是，所述步骤（1）中氨水的浓度为0.5mol/L~1mol/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣欣，
申请(专利权)人：南京高正农用化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32