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一种超支化聚合物纳米缓释材料及其制备方法技术

技术编号:8955689 阅读:129 留言:0更新日期:2013-07-25 00:50
本发明专利技术公开了一种超支化聚合物纳米缓释材料及其制备方法,所述超支化聚合物纳米缓释材料的原料为:单体A,单体B,双官能团交联剂,链转移剂以及引发剂。首先通过RAFT合成超支化聚合物,随后向超支化聚合物中加入甲醇,通过加热、冷却过程制备聚合物纳米颗粒的甲醇分散液,再通过水相透析得到聚合物纳米颗粒的水相分散液。本发明专利技术纳米缓释材料相对于超高交联的聚合物微米或纳米胶具有较高的装载能力,最高可达20%的装载量,且非常稳定,1年之内无改变。本发明专利技术纳米缓释材料可以用于多种客体分子的缓释,比如日化、个人护理领域、生物医药领域、土壤处理和环境保护领域等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,可以应用于日化、个人护理以及需要缓释的其他应用领域。
技术介绍
近期聚合物纳米材料的合成备受关注,聚合物纳米材料可以应用于很多领域,例如,胶体的分散稳定(S.Berger, et al.Macromolecules 2008,41,9669),药物载体(B.G.De Geest, et al.Chem.Soc.Rev.2007, 36, 636, ' A.1.Petrov, etal.Macromolecules2003, 36,10079 ;Τ.BShutavajet al.Macromolecules 2005,38,2850 ;D.E.Discher,et al.Prog.Polym.Sc1.2007,32,838 ;S.P.Armesj et al.Macromo1.Rapid Commun.2009,30,267,,FH.Mengjet al.BiomacromoIecules2009, 10,197,,J.M.J.Frechet et al.J.Am.Chem.Soc.2004,126,11936),以及多种传感器(C.W.Zhao,et al.Macromo1.Rapid.Commun.2008,29,1810 ;D.Roy, et al.Chem.Commun.2009,2106)。已经有很多关于聚合物纳米材料合成的报导,例如,树枝状聚合物的合成(1-1Omn)(A.W.Bosman, et al.,Chem.Rev.1999,99,166 ;S.Hechtj JMJ.Frechetj Angew.Chem.,Iht.Ed.2001,40,74 ; J.S.MooreAcc.Chem.Res.1997,30,402 ;C.C.Lee,.J.A.MacKay,J.M.J.Frechet, F.C.Szoka,Nat.Biotechnol.2005,23,1517; S.M.Grayson.J.M..J.Frechet,Chem.Rev.2001,3819),微乳聚合制备聚合物纳米(20_50nm) (G.Zhang, A.Niu,S.Peng, MJiang, et al.Acc.Chem.Res.2001,34,249 ; J.Pecherj S.Meckingj Macromolecules2007,40,7733),以及普通乳液聚合、挥发方法制备纳米(V.G Babaket al.Colloid SmfaceB2007,59,194)。有报道 基于大分子链的白组装制备聚合物纳米的方法,其中有交联和不交联两种(H.Huang, E.E.Remsen, T.KowalewskiK.L Wooleyj J.Am.Chem.Soc.1999,121,3805 ;B.Li,A.L Martin,ER.Gillies,Chem.Commun.20075217; S.M.Lee, H.Chen, C.M.Dettmerj Τ.V.0,Halloran, S.Τ.Nguyen, JAm.Chem.Soc.2007,129,15096 ;Κ.Hales,Ζ.Chen, K.LWooley, D.J.Pochan,Nano Lett.2008,8,2023 ;V.Biitiin,N.C.Billinghamj S.P.Armes,J Am.Chem.Soc.1998,120,12135 ;E.S.Read, S.P.Armesj Chem.Commun.2007,3021)。例如,利用这种自组装技术可以制备聚合物纳米泡,相分离白组装嵌段聚合物和表面交联聚合物胶体。虽然现有技术中已经报道了多种聚合物纳米材料的制备方法,但这些方法都有各自的缺陷。例如,纳米胶体的不稳定性(胶体会随着环境的变化解离)、相对较弱的装载及释放能力(交联的胶体和聚合物纳米胶由于高度交联的结构限制了它们的装载能力),这些缺陷严重的限制了他们在相关领域的应用。进一步来说,白组装制备聚合物纳米耗时长、不利于扩大化生产。总之,考虑到他们在相关领域的应用,制备稳定、高装载能力的聚合物纳米以及克服自组装技术的缺陷是个很大的挑战。
技术实现思路
本专利技术旨在提供,所要解决的技术问题是提高聚合物纳米缓释材料的稳定性以及装载能力,并克服白组装技术的缺陷。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案:本专利技术超支化聚合物纳米缓释材料,其特征在于:所述超支化聚合物纳米缓释材料的原料为:单体A,单体B,双官能团交联剂,链转移剂以及引发剂;所述原料中单体A、单体B、双官能团交联剂、链转移剂和引发剂的摩尔比为40:(20-85):0.8-0.9:1:0.1 ;所述单体A为适用于可逆加成链转移自由基聚合(RAFT)的水溶性聚合物的单体,选白聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA,或称0EGMA)、聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸等,优选PEGMA。所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯的数均分子量< 1000 ;所述聚乙二醇丙烯酸酯的数均分子量< 1000。所述单体B为在溶剂(所述溶剂包括有机溶剂和水)中具有上限临界溶解温度(UCST)聚合物的单体,为甲基丙烯酸丁酯(nBMA)。所述双官能团交联剂为适用于可逆加成链转移自由基聚合(RAFT)的双官能团交联剂,选自乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯等,其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的数均分子量< 1000,聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量< 1000,优选EGDMA。所述链转移剂为可逆加成链转移自由基聚合的链转移剂,如2-氰基-2-丙基苯并二硫(CPBD)等。所述引发剂为可逆加成链转移自由基聚合的引发剂,如2,2’ -偶氮二(2 —甲基丙腈)(AIBN)等。本专利技术中单体A、单体B、双官能团交联剂、链转移剂和引发剂的摩尔比为40:(20一 85):0.8—0.9:1:0.05。需要严格控制双官能团交联剂的添加量,当双官能团交联剂的摩尔比率大于I时,整个体系会交联,不能得到可以溶解于溶剂的超支化聚合物。本专利技术超支化聚合物纳米缓释材料的制备方法,包括大分子引发剂的制备、嵌段聚合、纳米缓释材料的制备以及后处理各单元过程:所述大分子引发剂的制备是将单体A、链转移剂和50%的引发剂加入溶剂中,力口入少量苯甲醚,作为核磁内标,反应容器采用Schlenk烧瓶,在氮气保护下于70°C反应至单体A的转化率达到85— 90%时终止反应,单体转化率用核磁测定,将反应液加入正己烷中沉降并真空干燥得到大分子引发剂;所述溶剂为THF、DMF或1,4_ 二氧六环等,2倍于单体A体积。所述嵌段聚合是在另一 Schlenk烧瓶中将所述大分子引发剂、单体B、双官能团交联剂和余量的引发剂加入溶剂中,在氮气保护下于70°C反应至单体B的转化率达到85-95%时终止反应,单体转化率用核磁测定,将反应液加入正己烷中沉降并真空干燥得到超支化聚合物」所述纳米缓释材料的制备是向所述超支化聚合物中加入100—1000倍质量的甲醇,在密闭条件下加热至55— 60°C并保持10-30分钟,随后冷却至室温,得到聚合物纳米缓释材料(或称聚合物纳米颗粒)的甲醇分散液,为透明溶液。将得到的聚合物纳米缓释本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超支化聚合物纳米缓释材料,其特征在于:所述超支化聚合物纳米缓释材料的原料为:单体A,单体B,双官能团交联剂,链转移剂以及引发剂;所述原料中单体A、单体B、双官能团交联剂、链转移剂和引发剂的摩尔比为40:(20?85):0.8?0.9:1:0.1;所述单体A选白聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸;所述单体B为甲基丙烯酸丁酯;所述双官能团交联剂选白乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯;所述链转移剂为2一氰基一2一丙基苯并二硫;所述引发剂为2,2“?偶氮二(2?甲基丙腈)。

【技术特征摘要】
1.一种超支化聚合物纳米缓释材料,其特征在于: 所述超支化聚合物纳米缓释材料的原料为:单体A,单体B,双官能团交联剂,链转移剂以及引发剂; 所述原料中单体A、单体B、双官能团交联剂、链转移剂和引发剂的摩尔比为40:(20-85):0.8-0.9:1:0.1 ; 所述单体A选白聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸; 所述单体B为甲基丙烯酸丁酯; 所述双官能团交联剂选白乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯; 所述链转移剂为2 —氰基一 2 —丙基苯并二硫; 所述引发剂为2,2’ -偶氮二(2-甲基丙腈)。2.根据权利要求1所述的超支化聚合物纳米缓释材料,其特征在于: 所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯的数均分子量< 1000 ; 所述聚乙二醇丙烯酸酯的数均分子量&l...

【专利技术属性】
技术研发人员:何涛谢云飞陈志钧丁晨璐
申请(专利权)人:何涛谢云飞陈志钧丁晨璐
类型:发明
国别省市:

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