本发明专利技术公开了一种pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物，以及由该pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物制备得到的纳米胶囊。该纳米胶囊是将上述pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物分散于油及水两相体系中，经光照交联或光引发剂引发反应之后制备得到的。本发明专利技术解决了传统多嵌段共聚物难有效调节及控制纳米胶囊性能大小的难题，制备的光交联结构纳米胶囊大小易调节及可控；采用乳液自组装法制备纳米胶囊，操作简单；制备的中空纳米胶囊包覆较高；本发明专利技术的纳米胶囊经光交联后结构稳定，光联方法无毒无害，对环境友好。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物，以及由该pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物制备得到的纳米胶囊。该纳米胶囊是将上述pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物分散于油及水两相体系中，经光照交联或光引发剂引发反应之后制备得到的。本专利技术解决了传统多嵌段共聚物难有效调节及控制纳米胶囊性能大小的难题，制备的光交联结构纳米胶囊大小易调节及可控；采用乳液自组装法制备纳米胶囊，操作简单；制备的中空纳米胶囊包覆较高；本专利技术的纳米胶囊经光交联后结构稳定，光联方法无毒无害，对环境友好。【专利说明】一种pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物及其制备的纳米胶囊
本专利技术属于自组装高分子材料领域，具体涉及一种pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物，以及由该PH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物制备得到的纳米胶囊。
技术介绍
通常，纳米胶囊的尺寸为I~lOOOnm，比微胶囊的尺寸(I~2000 μ m)小几个数量级。纳米胶囊相对微胶囊具有较高的比表面积，表现出特殊的纳米效应。由于纳米胶囊这种特殊纳米效应产生新的特性，纳米胶囊可应用于药物缓释、催化、生物工程、化妆品等高新
。由于纳米胶囊的尺寸较小，合成难度较大。多重响应性纳米胶囊是指能对多种特殊刺激(比如温度、pH、光、磁场、浓度等)而产生结构域性能的特别变化的纳米胶囊。多重响应性纳米胶囊在物质分离，祀向药物释放，能源电池领域都有潜在应用价值。对于磁性纳米胶囊来说存在2个制约瓶颈:(1)小粒径的磁性颗粒(通常小于30nm)虽然具备超顺磁性，高的饱和磁化率，但是制备难度较高，对制备的条件要求苛刻。(2)大尺寸的磁性微球(微米级)虽然也具有高的饱和磁化率，但是尺寸太大(通常大于500nm)不具备高的比表面积和水溶液稳定性。因此能够利用较为简单的条件制备得到粒径小、饱和磁化率高、能稳定分散于水中的磁性纳米颗粒，一直是该领域所追求的目标。尤其是能够将该磁性纳米颗粒进行功能化修饰，让其具有多种环境刺激响应性，让其能在更多领域有应用前进，是一项十分有意义的工作。`最为典型的磁性纳米胶囊是pH和温度响应性纳米胶囊，在某一临界pH或者临界温度下，纳米胶囊外壁的侧链会收缩，从而导致纳米胶囊团聚，从而快速的在外加磁场下定向移动，达到分离目的。近年来，随着新型合成反应技术的出现，制备磁性多重响应性纳米胶囊的方法主要有原位生长法，表面引发法，静电力包覆法，乳液/悬浮聚合法，表面接枝法等。原位生长法是利用纳米胶囊内部的基团来和磁性物质发生反应，使得磁性物质在纳米胶囊特定部位富集生长的方法，这种方法需要的条件较为苛刻，实验难度较大。乳液/悬浮聚合法是一种传统的聚合方法，工艺简单及实用，但制备得到的磁性纳米胶囊功能化较单一，无多样性，也难以做到多重响应性。表面引发和表面接枝法可以精确控制纳米胶囊表面智能响应聚合物的结构，得到单分散性极高、粒径非常小的磁性纳米颗粒，但是其制备条件要求很高，难度也较大。静电力包覆法是利用聚合物间的静电作用，将聚合物层层包裹在磁性颗粒表面从而制备得到磁性纳米胶囊，此方法过程较为繁琐，需要多次重复包裹。自组装方法制备纳米胶囊可以简单地通过调控嵌段共聚物的组成成份、各部分重量比，链的长度等来控制胶囊的各种功能。尤其乳液自组装方法，以嵌段共聚物为乳化剂，以油及水进行乳化，可得到结构均一的胶囊。乳液自组装方法可无需添加其他助剂，就能形成稳定的胶囊，且包覆量较高，制备方法环境友好，无污染。但是，目前合成结构复杂的嵌段共聚物难度较大，条件较为苛刻，限制了自组装方法制备性能多样化的胶囊。目前已有不少专利和文献报道了多重响应性的磁性纳米胶囊，专利CN102125535B报道了一种由表面自由基引发改性的磁性纳米颗粒，并将此改性过的磁性纳米颗粒包裹到了以纤维素壁为主的通过水油水乳化制备的胶囊壁层。但纳米颗粒的表面引发自由基聚合难度大，条件要求苛刻，并且胶囊壁层空间较为狭小，使得磁性纳米颗粒的包载量非常有限。专利CN101053814A也专利技术了类似的的响应性磁性纳米胶囊，也存在包载量较小的问题，同时纳米胶囊也未经交联，结构不够稳定。专利CN102408520A利用沉淀聚合法制备得到了一种包载量很高的磁性纳米胶囊，胶囊外壁为交联的PAA层，这种纳米胶囊存在的缺陷是粒径不够小，约为500nm左右，并且经过交联的PAA层，响应速度相对于自由的聚合物链来说较慢。专利CN101649101B制备了一种由嵌段聚合物包裹组装形成的纳米颗粒。但目前功能性三嵌段聚合物的合成较复杂，结构可控性方面逊于聚合物分子刷。此专利技术对于PH的响应性也仅限于对药物的释放，对纳米颗粒的磁性为影响较小。专利CN102698282A也报道了一种PH和温度双重响应的磁性纳米胶囊，但是其磁性纳米颗粒外经过叶酸、壳聚糖、PNIPAAm三种物质的层层修饰，很明显已经难以做到之前所提及的在较小的尺寸下具备高的磁化率。并且制备难度非常大。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物。本专利技术的另一目的在于提供上述pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供一种磁场、pH、温度三重响应性的纳米胶囊，该纳米胶囊是由上述PH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物制备得到的。本专利技术的第四个目的在于提供上述磁场、pH、温度三重响应性的纳米胶囊的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种pH和温度双重响应性的三元分子刷聚合物，具有如下所示的通式:A-g- (B-r-C-r-D)其中，g代表接枝，r代表随机分布，A为功能化高分子主链，B为亲油性高分子侧链，C为具有光交联结构的高分子侧链，D为亲水性高分子侧链，B、C和D随机地接枝在A上;所述功能化高分子主链A的聚合度为5~1000 ;所述亲油性高分子侧链B、具有光交联结构的高分子侧链C、亲水性高分子侧链D的聚合度均为5~1000，所述亲油性高分子侧链B、具有光交联结构的高分子侧链C、亲水性高分子侧链D的接枝率均为5~50% ；组成功能化高分子主链A的聚合物是叠氮基聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(p(gma-n3))、叠氮基聚丙烯酸缩水甘油酯(p(ga-n3))、炔基聚甲基丙烯酸羟乙酯(P(HEMA-C ^ CH))和炔基聚丙烯酸羟乙酸(P(HEA-C ^ CH))中的一种；组成亲油性高分子侧链B的聚合物是末端为叠氮基或炔基的聚苯乙烯(PS-N3或PS-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚丙烯酸丁酯(PBA-N3或PBA-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚丙烯腈(PAN-N3或PAN-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚丙烯酸叔丁酯(PtBA-N3或ptBA-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚丙烯酸甲酯(PMA-N3或PMA-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-N3或PMMA-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚乳酸(PLA-N3或PLA-C = CH)、末端为叠氮基或炔基的聚己内酯(PCL-N3或PCL-C = CH)和末端为叠氮基或炔基的聚醋酸乙烯酯(PVAc-N3或PVAc-C = CH)中的一种；组成具有光交联结构的高分子侧链C的聚合物是末端为叠氮基或炔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡继文，苗磊，刘锋，刘国军，杨洋，李妃，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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