CN102133802B - 正反表面具有不同性质的片状材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正反表面具有不同性质的片状材料及其制备方法。其制备方法是通过将乳液油水界面材料化,即在乳状液的非连续相和连续相的界面通过化学反应或物理吸附等方法形成无机材料、有机材料和无机与有机复合材料中空微球,制备球壳内外表面结构或组成不同的中空微球;粉碎后得到所述Janus结构片状材料。本发明提供了一种普适性的可以大规模制备正反表面具有不同性质的片状材料的制备方法。本发明提供的Jnaus片状材料,由于其正反两面具有不同的组成和性质,在许多领域具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,涉及一种正反表面具有不同性质的片状材料及其制备方法。
背景技术
具有特殊微结构材料的可控制备一直是新材料研究的一个重要内容。自1991年德国de Gennes首次用Janus一词表述无机物颗粒的表面同时具有的不同化学性质以来,表面具有双重性质的微观颗粒的研究成为具有特殊微结构材料领域的研究热点。表面同时具有双重性质(亲水/疏水)的微米或纳米颗粒(Janus)赋予微米或纳米颗粒两种不同甚至相反(极性/非极性,正电荷/负电荷等)的性质,这种正反表面具有不同性质的JANUS片状材料将会为解决纳米材料的功能化和分散性这一微纳米材料应用瓶颈提供有效途径,更重要的是将产生新性质,对促进新材料的发展起重要作用。发展双重性质集于一体的颗粒(Janus)由此成为近年研究的热点。
早在一个世纪前,Pickering发现固体颗粒具有稳定油/水乳液的作用[S.U.Pickering.J.Chem.Soc.1907,91,2001-2021.],这样的乳液被称为Pickering乳液。与传统表面活性剂和聚合物乳化剂的乳化机理不同,虽然固体颗粒并不降低界面张力「E.Vignati,R.Piazza,T.P.Lockhart.Langmuir 2003,19,6650-6656.],但是固体颗粒具有很高的乳化能力并且Pickering乳液具有极好的稳定性,这种稳定性与颗粒的种类和尺寸有关[B.P.Binks,S.O.Lumsdon.Langmuir 2001,17,4540-4547]。如果能够使固体颗粒的一部分表面亲水,而另一部分表面同时亲油,就可以将固体颗粒的Pickering性质与降低表面张力的能力有机结合起来,大大强化其乳化能力和乳液稳定性。上世纪九十年代,人们开始研究表面同时具有双重性质(亲水/疏水)的微米或纳米颗粒(Janus)。结果表明:与Pickering颗粒相比,Janus颗粒在油水界面能更好地降低表面张力[B.P.Binks,P.D.I.Fletcher.Langmuir 2001,17,4708-4710],发挥更好的乳化作用[N.Glaser,D.J.Adams,A.Boker,G.Krausch.Langmuir 2006,22,5227-5229.]。
在Janus颗粒的基础上,近年来,人们开始关注正反表面具有不同性质(Janus)的片状结构材料。这是因为球形颗粒具有球性对称性,而Janus结构片状材料将表现出显著的各向异性,进而容易取向,可起到多重协同作用,如增强、反射光和热辐射、提高气体阻隔性能等,因此在油水乳化剂、表面活性剂、泡沫稳定剂、润湿剂、防雾材料、阻隔材料等方面有着潜在的广泛应用前景。例如利用Janus结构片状材料两面与聚合物相容性的不同,Janus结构片状材料与两种分别与片两侧材料相容性好的聚合物在一定的加工模式下共混,将得到无机与有机层状交替杂化的仿贝壳结构或仿鱼鳞结构[Z.Y.Tang,N.A.Kotov,S.Magonov,B.Ozturk.Nature mater,2003,2,413-418;P.Podsiadlo,A.K.Kaushik and N.A.Kotov.Science,2007,318,80-83;L.J.Bonderer,A.R.Studart,L.J.Gauckler.Science,2008,319,1069-1073;E.Munch,M.E.Launey and R.O.Ritchie.Science,2008,322,1516-1520],并且这种层状杂化结构材料不但提高了材料的力学性能,而且两种有机层的交替杂化为材料的功能化提供了更为广泛的空间,例如分别选择疏水和疏油的有机材料则可以得到具有高阻隔性能的层状材料。这种既可以提高材料力学性能(如增强增韧),又可以实现材料功能化(如阻隔性能)的材料在高强高韧仿生材料、降噪阻尼材料的可控制备中必将发挥重要作用。
目前,相关的研究处于刚刚开始的起步状态,报道很少。现有的制备方法[J.R.Link,M.J.Sailor.PNAS.2003,100,10607-10610;J.R.Dorvee,A.M.Derfus,S.N.Bhatia,M.J.Sailor.Nature Mater.2004,3,896-899]具有很大的局限性,从原理上就决定了其难以批量制备。尽管Janus结构片状材料表现出了独特的性能和诱人的广泛应用前景,但是实现片状材料组成和结构的可控制备和大量制备仍未解决,这也成为其应用的最大瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种正反表面具有不同性质的片状材料及其制备方法。
这种Janus结构片状材料组成广泛,可以由无机材料构成,也可以由有机材料构成,甚至由无机材料与有机材料复合构成,并且该Janus结构片状材料可以具有孔道结构,也可以不具有孔道结构。该Janus结构片状材料不但组成与性质可调,而且其微观结构与尺寸可控,可以根据实际应用需要设计制备具有不同组成、结构和性质的Janus结构片状材料。该Janus结构片状材料的厚度大于5nm小于50μm;所述Janus结构片状材料尺寸大于50nm小于500μm。该Janus结构片状材料两侧组成比例从1∶100到100∶1可调。该Janus结构片状材料的不同表面对电、磁、光等具有不同的响应,因而可用于材料领域;该Janus结构片状材料在有机、无机分散相或不同的有机分散相中具有乳化性质,以及该无机物片状复合材料在界面处具有不同的取向。
本发明提供的正反表面具有不同性质的Janus结构片状材料,包括基底以及位于所述基底正反两表面上不同的材料组成;其中,所述位于所述基底正表面上的材料至少为一层;所述位于所述基底反表面上的材料至少为一层;
所述位于所述基底正反两表面的材料选自下述两类材料中的任意一种:由无机材料与有机化学基团复合而成的材料和有机材料。
上述正反表面具有不同性质的Janus结构片状材料中,所述无机材料选自SiO2、TiO2、SnO2、ZrO2和Al2O3中的至少一种;所述有机化学基团的结构通式为R-CnH2n,其中,n=0~121的整数,R为-OH、-NH2、HS-、-SCN、-NHCONH2、Cl-、NH2(CH2)2NH-、(CH3)2-C(Br)-C(O)-NH-、-SO3、-Ph-SOCl2、-Ph-SO3、2,3-环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基、(CH2)3-Sx-、-(CH2)nCH3、CH2=CH-或Ph-;
所述(CH2)3-Sx-中,x=1~4的整数;所述-(CH2)nCH3中,n=0~127的整数;
所述有机材料选自脲醛树脂、蜜胺树脂、聚丙烯腈、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺、聚脲、聚磺酰胺、聚氨酯、聚酯、聚氧丙烯、聚二甲基硅烷、聚异丁烯聚苯乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸与聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶或酪蛋白发生复凝聚反应而生成的聚合物和聚乙烯基苯磺酸钠与聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶或酪蛋白发生复凝聚反应而生成的聚合物。本发明中,所述丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物具体是指下述共聚物中的任意一种:丙烯酸作为一种共聚单体与下述任意一种共聚单体共聚而得的共聚物:苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯腈;或者甲基丙烯酸作为一种共聚单体与下述任意一种共聚单体共聚而得的共聚物:苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯腈。所述聚乙烯基苯磺酸与聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶或酪蛋白发生复凝聚反应而生成的聚合物具体是指下述共聚物中的任意一种:聚乙烯基苯磺酸与如下任意一种聚合物发生复凝聚反应而生成的聚合物:聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和酪蛋白。聚乙烯基苯磺酸钠与如下任意一种聚合物发生复凝聚反应而生成的聚合物:聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和酪蛋白。
上述正反表面具有不同性质的Janus结构片状材料,厚度为5nm-50μm,长和宽均为50nm-500μm;所述位于所述基底正表面上的材料与所述位于所述所基底反表面上的材料的重量比为1∶100-100∶1;所述正反表面具有不同性质的Janus结构片状材料具有多孔结构;所述多孔结构的孔径为1-50nm。
本发明提供的制备上述正反表面具有不同性质的片状材料的方法,是通过将乳液油水界面材料化,即在乳状液的非连续相液滴和连续相的界面通过化学反应或物理吸附等方法形成一层无机材料、有机材料和无机与有机复合材料,球壳壳层可以是连续的,也可以是不连续的。对于连续的壳层,可以将其研磨成碎片,碎片大小可以通过控制研磨工艺手段来实现,碎片厚度可以通过控制反应物浓度等条件来实现;对于非连续的壳层,其壳层直接可以作为前述的片状材料使用,也可以进一步研磨使用,片层厚度和大小与反应物浓度等条件有关。
上述表面具有双重性质的Janus结构片状材料的制备过程可以是一步法制备,也可以是多步法制备。多步法制备是指在形成初级壳层后,进一步在壳层内表面,或外表面,或内外表面同时反应或沉积其它物质,从而得到内外表面性质不同的片状材料。下面详细叙述本发明提供的各种制备正反表面具有不同性质的Janus结构片状材料的方法一至方法十三:
所述方法一包括如下步骤:
将由溶有分散相反应物、偶联剂和非极性溶剂组成的分散相在乳化剂的作用下分散于由连续相反应物和极性溶剂构成的连续相中形成乳液,在pH值为2-10的条件下,加入酸或碱,所述连续相和分散相反应物在所述分散相与所述连续相的界面发生反应,直接形成所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;其中,所述分散相中所述非极性溶剂的粘度低于所述连续相中所述极性溶剂的粘度,所述分散相与所述连续相的体积比小于5大于0.5,反应的温度不低于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的熔点,且不高于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的沸点;
所述方法二包括如下步骤:
将由溶有分散相反应物、偶联剂和非极性溶剂组成的分散相在乳化剂的作用下分散于由连续相反应物和极性溶剂构成的连续相中形成乳液,在pH值为2-10的条件下,加入酸或碱,所述连续相和分散相反应物在所述分散相与所述连续相的界面发生反应,在所述分散相液滴表面形成具有JANUS结构连续壳层的核壳结构产物,去除所述具有JANUS结构连续壳层的核壳结构产物中的核,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;其中,所述分散相中所述非极性溶剂的粘度高于所述连续相中所述极性溶剂的粘度,所述分散相与所述连续相的体积比大于0小于0.5,反应的温度不低于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的熔点,且不高于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的沸点;
所述方法三包括如下步骤:
将ABC三嵌段共聚物置于乳液中,在分散相和连续相溶剂的诱导下,所述ABC三嵌段共聚物中的A链段和C链段分别朝向水相和油相分布,在紫外光照射或温度为50-100℃的条件下,所述ABC三嵌段共聚物中的B链段在所述乳液的界面发生原位聚合反应,得到B链段为壳层中间层、A链段和C链段分别在所述壳层中间层两侧的具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法四包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将自由基聚合反应单体溶于分散相溶剂中分散于溶有缩聚反应的单体或预聚物的连续相溶剂中形成乳液,所述引发剂溶于所述分散相溶剂或连续相溶剂中;若所述引发剂的分解温度低于缩聚反应的温度,则先引发所述自由基聚合反应单体进行自由基聚合反应,得到初级壳层,再引发未聚合的所述缩聚单体或预聚物在初级壳层外侧发生缩聚反应,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;若所述引发剂的分解温度高于缩聚反应的温度,则先引发所述缩聚反应的单体或预聚物进行缩聚反应,得到初级壳层;再引发未聚合的所述自由基反应单体在所述在初级壳层内侧发生自由基聚合反应,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法五包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将无机反应物溶于分散相溶剂中分散于溶有缩聚反应的单体或预聚物的连续相溶剂中形成乳液,先将所述无机反应物在分散相和连续相的界面发生溶胶凝胶反应得到初级壳层,再引发未聚合的所述缩聚反应的单体或预聚物在所述初级壳层外侧发生缩聚反应,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;所述无机反应物的结构通式为XnMRm;其中,M为Si、Ti、Sn、Al或Zr;X为Na、Mg或K,n为0、1或2;R为Cl、OSO4、OCH3、OCH2CH3、OCH(CH3)2、OCH2CH2CH2CH3或SO4,m为1、2、3或4;
所述方法六包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将分散相溶剂分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物进行缩聚反应,在分散相和连续相界面处生成交联立体网状结构的非水溶性缩聚物,即形成初级壳层;再加入溶于所述连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物进行缩聚反应,在所述初级壳层的外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法七包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相反应物溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物进行缩聚反应,在分散相和连续相界面处生成交联立体网状结构的缩聚物,即形成初级壳层;2)再加入与所述交联立体网状结构的缩聚物带有相反电荷的聚合物,使所述交联立体网状结构的缩聚物与所述聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法八包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相反应物溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的连续相反应物,所述分散相反应物和所述连续相反应物在分散相和连续相界面处发生缩聚或加聚反应,形成初级壳层;2)再加入溶于连续相溶剂中的单体或树脂预聚物进行缩聚反应,在所述初级壳层的外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法九包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相反应物溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的连续相反应物,所述分散相反应物和所述连续相反应物在分散相和连续相界面处发生缩聚或加聚反应得到缩聚物或加聚物,形成初级壳层;2)再加入与所述形成初级壳层的缩聚物或加聚物带有相反电荷的聚合物,使所述形成初级壳层的缩聚物或加聚物与所述聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法十包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将分散相自由基聚合单体溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,引发剂溶于分散相和/或连续相中,所述引发剂引发所述分散相自由基聚合单体发生自由基聚合反应形成聚合物,所述聚合物产生相分离沉积在所述分散相和所述连续相的界面处,形成交联的立体网络聚合物壳层,即为初级壳层;再加入溶于所述连续相溶剂中的连续相单体或树脂预聚物,所述连续相单体或树脂预聚物发生缩聚反应,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法十一包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相自由基聚合单体溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,引发剂溶于分散相和/或连续相中,所述引发剂引发所述分散相自由基聚合单体发生自由基聚合反应形成聚合物,所述自由基聚合物产生相分离沉积在所述分散相和所述连续相的界面处,形成交联的立体网络聚合物壳层,即为初级壳层;2)再加入与形成所述初级壳层的自由基聚合物带有相反电荷的聚合物,使所述形成初级壳层的自由基聚合物与所述聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法十二包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将溶有分散相聚合物的分散相有机溶剂分散于连续相溶剂中形成乳液,所述连续相溶剂中溶有带有与所述分散相聚合物相反电荷的连续相聚合物,所述分散相聚合物和所述连续相聚合物在分散相和连续相的界面处发生静电吸引作用,形成初级壳层;2)再加入溶于连续相溶剂中的连续相单体或树脂预聚物,所述连续相单体或树脂预聚物发生缩聚反应,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述方法十三包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将溶有分散相聚合物的分散相有机溶剂分散于连续相溶剂中形成乳液,所述连续相溶剂中溶有与所述分散相聚合物带有相反电荷的连续相聚合物,所述分散相聚合物和所述连续相聚合物在分散相和连续相的界面处发生静电吸引作用得到交联聚合物,形成初级壳层;2)再加入与所述交联聚合物带有相反电荷的聚合物,使所述形成初级壳层的交联聚合物与所述带有相反电荷的聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料。
其中,
所述方法一中,所述分散相反应物的结构通式为XnMRm;其中,M为Si、Ti、Sn、Al或Zr;X为Na、Mg或K,n为O、1或2;R为Cl、OSO4、OCH3、OCH2CH3、OCH(CH3)2、OCH2CH2CH2CH3或SO4,m为1、2、3或4;所述非极性溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述偶联剂为R1CnH2n-M(R2)m(R3)3-m、(C2H5O)3-Si-(CH2)3-Sx-(CH2)3-Si-(OC2H5)3或R1CnH2n-M(R2)p(R3)2-p;其中,M为Si、Ti、Sn、Zr或Al;m、n、p和x均为整数,0≤n≤127,0≤m≤3,0≤p≤2;1≤x≤4;R2、R3均选自Cl、CH3、OCxH2x+1或OC2H4OCH3;所述OCxH2x+1中,x=1-20的整数;所述R1选自H、脂肪烷基、苯基、乙烯基、氨基、CN、NHCONH2、Cl、NH2(CH2)2NH、2,3-环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基或巯基;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述酸选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种;所述连续相反应物选自丙烯腈、丙烯酸、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性蜜胺树脂、聚丙二醇改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性蜜胺树脂、二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与乙烯类单体的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和酪蛋白中的至少一种;所述极性溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述分散相反应物和所述连续相反应物占反应体系的总重的百分比为大于0小于80%;
所述方法二中,所述分散相反应物的结构通式为XnMRm;其中,M为Si、Ti、Sn、Al或Zr;X为Na、Mg或K,n为0、1或2;R为Cl、OSO4、OCH3、OCH2CH3、OCH(CH3)2、OCH2CH2CH2CH3或SO4,m为1、2、3或4;所述非极性溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述偶联剂为R1CnH2n-M(R2)m(R3)3-m、(C2H5O)3-Si-(CH2)3-Sx-(CH2)3-Si-(OC2H5)3或R1CnH2n-M(R2)p(R3)2-p;其中,M为Si、Ti、Sn、Zr或Al;m、n、p和x均为整数,0≤n≤127,0≤m≤3,0≤p≤2;1≤x≤4;R2、R3均选自Cl、CH3、OCxH2x+1或OC2H4OCH3;所述OCxH2x+1中,x=1-20的整数;所述R1选自H、脂肪烷基、苯基、乙烯基、氨基、CN、NHCONH2、Cl、NH2(CH2)2NH、2,3-环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基或巯基;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述酸选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种;所述连续相反应物选自丙烯腈、丙烯酸、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性蜜胺树脂、聚丙二醇改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性蜜胺树脂、二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与乙烯类单体的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和酪蛋白中的至少一种;所述极性溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;
所述方法三中,其中,所述ABC三嵌段共聚物中,A嵌段为亲水聚合物链段,选自聚氧乙烯、聚马来酸酐和聚丙烯酸中的至少一种;B嵌段为具有反应活性的烯烃或炔烃聚合物链段,选自聚联乙炔或聚异戊二烯;C嵌段为疏水聚合物链段,选自聚氧丙烯、聚氧丁烯、聚苯乙烯、聚烯烃和聚硅氧烷中的至少一种;所述乳液中,作为分散相和连续相的溶剂分别选自互不相溶的极性溶剂和非极性溶剂;其中非极性溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;极性溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述紫外光照射步骤中,时间为5~60分钟;
所述方法四中,所述缩聚反应的单体或预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、分子量为200-2000的聚乙二醇改性的蜜胺树脂、分子量为200-2000的聚丙二醇改性的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述引发剂选自过硫酸锂-三乙基铝、过硫酸锂-三乙基硼、过硫酸锂-三乙基铅、过氧化氢-亚铁盐、过硫酸盐-亚硫酸氢钠、过氧化二苯甲酰、偶单二异丁腈、过硫酸盐、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢和特丁基异丙苯中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自非极性溶剂芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种,所述自由基聚合反应单体选自苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸肉桂酸乙基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、环氧丙烯、乙烯基丁酯、异丁烯或醋酸乙烯酯、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和对苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种,所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述自由基聚合反应的单体与所述引发剂的摩尔份数比为10∶1-1000∶1;优选50∶1∶500∶1;所述自由基聚合反应的温度为20-90℃,反应的时间为0.5-72小时,优选2-16小时;所述缩聚反应的温度为60-90℃,反应的时间为0.5-72小时,优选2-16小时;
所述方法五中,所述缩聚反应的单体或预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、分子量为200~2000的聚乙二醇改性的蜜胺树脂、分子量为200~2000的聚丙二醇改性的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,反应的时间为0.5-72小时,优选2-16小时;
所述方法六中,所述溶于连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物均选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、分子量为200~2000的聚乙二醇改性的蜜胺树脂、分子量为200~2000的聚丙二醇改性的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,pH值为2-10,搅拌转速为50-1000r/min,优选150-400r/min;
所述方法七中,所述溶于连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物均选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、分子量为200~2000的聚乙二醇改性的蜜胺树脂、分子量为200~2000的聚丙二醇改性的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述与所述交联立体网状结构的缩聚物带有相反电荷的聚合物选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min,优选150-400r/min;所述步骤2)中,反应体系的pH值为2-10;
所述方法八中,所述连续相反应物和分散相反应物均选自二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物和有机硅氧烷预聚体中的至少一种;所述溶于连续相溶剂中的单体或树脂预聚物均选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述步骤1)中,所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述缩聚或加聚反应中,分散相反应物与所述连续相反应物反应官能团的摩尔份数比为1∶1;温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,搅拌速度为50-1000r/min,优选150-400r/min,;所述步骤2)缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min,优选150-400r/min;
所述方法九中,所述连续相反应物和分散相反应物均选自二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物和有机硅氧烷预聚体中的至少一种;所述与所述形成初级壳层的缩聚物或加聚物带有相反电荷的聚合物选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、SpanS0、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)中,所述缩聚或加聚反应中,分散相反应物与所述连续相反应物的反应官能团摩尔份数比为1∶1;温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,搅拌速度为50-1000r/min,优选150-400r/min;所述步骤2)中,反应体系的pH值为2-10;
所述方法十中,所述分散相自由基聚合单体选自苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸肉桂酸乙基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、环氧丙烯、二甲基硅烷、乙烯基丁酯、异丁烯或醋酸乙烯酯,二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和对苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种;所述连续相单体或树脂预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述自由基聚合反应中,所述分散相自由基聚合单体与所述引发剂的摩尔份数比为10∶1-1000∶1;优选50∶1∶500∶1,温度为20-90℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min,优选150-400r/min;
所述方法十一中,所述分散相自由基聚合单体选自苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸肉桂酸乙基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、环氧丙烯、二甲基硅烷、乙烯基丁酯、异丁烯或醋酸乙烯酯,二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和对苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种;所述与所述形成初级壳层的自由基聚合物带有相反电荷的聚合物选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述自由基聚合反应中,所述分散相自由基聚合单体与所述引发剂的摩尔份数比为10∶1-1000∶1;优选50∶1∶500∶1,温度为20-90℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时;所述步骤2)中,反应体系的pH值为2-10;
所述方法十二中,所述形成初级壳层的分散相聚合物和连续相聚合物均选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸(钠)、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;所述连续相单体或树脂预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)中,反应体系的pH值为2-10;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,优选2-16小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min,优选150-400r/min;
所述方法十三中,所述分散相聚合物、与所述分散相聚合物带有相反电荷的连续相聚合物和与所述交联聚合物带有相反电荷的聚合物均选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%,具体为1%-15%、5-15%、5-10%、10-20%、5%、8%、10%、15%或20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)和步骤2)中,反应体系的pH值为2-10。
上述方法一至方法十三中,所述复凝聚反应是利用两种或多种带有相反电荷的水溶性聚合物分子之间发生静电相互吸引作用,形成的凝聚物在水相中发生相分离并在界面处沉积,经交联固化后生成聚合物的方法。上述每种方法中,可通过改变反应物的量控制Janus结构片状材料的厚度。粉碎的方法为各种常用的粉碎方法。可通过控制球磨机或胶体磨研磨时间和研磨方式,使Janus结构片状材料的尺寸从50nm到500μm可调,优选50nm~100μm。所述乳液包括正相乳液、反相乳液、微乳液、反相微乳液等类型乳液。所述低温研磨温度的范围为0℃-170℃。
本发明通过将乳液油水界面材料化,即在乳状液的非连续相和连续相的界面通过化学反应或物理吸附等方法形成无机材料、有机材料和无机与有机复合材料中空微球,制备球壳内外表面结构或组成不同的中空微球;壳层可以是连续的,也可以是不连续的。对于连续的壳层,可以将其研磨成碎片,碎片大小可以通过控制研磨工艺手段来实现,碎片厚度可以通过控制反应物浓度等条件来实现;对于非连续的壳层,其壳层直接可以作为前述的片状材料使用,也可以进一步研磨使用,片层厚度和大小与反应物浓度等条件有关。此类片状材料也可以制备成具有孔道结构的Janus结构片状材料,并且片状材料两侧由于结构和组成不同具有不同的孔道结构。该方法是一种普适性的可以大规模制备正反表面具有不同性质的片状材料的制备方法。
本发明所提供的Jnaus片状材料,由于其正反两面具有不同的组成和性质,可以在许多领域具有重要的应用价值。例如将Janus片代替普通的聚合物无机填料和聚合物共混相容剂,Janus片材料能够同时兼具无机填料和聚合物共混相容剂的作用,有利于层状聚合物的形成,并起到增加聚合物相容性和增强增韧的作用。另外,由于两侧亲水亲油性质的不同,Janus片材料还可以应用于代替传统表面活性剂作为乳化剂制备乳液,并且由于Janus片材料与分子表面活性剂不同,Janus片材料作为乳化剂可以得到超浓乳液等特殊类型的乳液,这在实际应用和理论研究方面都很有意义。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的一侧带有胺基,另一侧带有苯基的二氧化硅Janus片状材料的扫描电镜照片。
图2为本发明实施例3制备得到的一侧带有环氧基,另一侧带有苯基的二氧化硅Janus片状材料的扫描电镜照片。
图3为本发明实施例4制备得到的两侧性质不同的Janus结构片状材料在甲苯/水中的乳化性能照片,左侧为未加Janus片的体系,右侧为加入Janus片后乳化的体系。
图4为本发明实施例4制备得到的两侧性质不同的Janus结构片状材料的扫描电镜照片,内嵌的图为实施例4的Janus片胺基一侧吸附磺化聚苯乙烯小球(约30nm)的Janus结构片状材料的扫描电镜照片。
图5为本发明实施例8制备得到的一侧带有胺基,另一侧带有二十五烷基的有机Janus结构片状材料的扫描电镜照片。
图6为本发明实施例10制备得到的脲醛树脂/聚苯乙烯Janus片状材料的扫描电镜照片。
图7为本发明实施例13制备得到的二氧化硅/蜜胺树脂Janus片状材料的扫描电镜照片。
图8为本发明实施例16制备得到的脲醛/蜜胺树脂Janus片状材料的扫描电镜照片。
图9为本发明实施例19制备得到的聚乙二醇改性脲醛树脂/明胶Janus片状材料的扫描电镜照片。
图10为本发明实施例22制备得到的聚氨酯/脲醛树脂Janus片状材料的扫描电镜照片。
图11为本发明实施例25制备得到的环氧树脂/聚乙烯吡咯烷酮Janus片状材料的扫描电镜照片。
图12为本发明实施例28制备得到的聚苯乙烯/脲醛树脂Janus片状材料的扫描电镜照片。
图13为本发明实施例31制备得到的聚二乙烯基苯/明胶Janus片状材料的扫描电镜照片。
图14为本发明实施例34制备得到的明胶/脲醛树脂Janus片状材料的扫描电镜照片。
图15为本发明实施例37制备得到的明胶/海藻酸纳Janus片状材料的扫描电镜照片。
图16为本发明实施例40制备得到的二氧化钛/脲醛树脂Janus片状材料的扫描电镜照片。
图17为本发明实施例43制备得到的二氧化硅/明胶Janus片状材料的扫描电镜照片。
图18为本发明实施例46制备得到的多孔的Janus结构片状材料的扫描电镜照片,内嵌的图为本发明实施例8的多孔的Janus结构片状材料的透射照片。
图19为本发明实施例47制备得到的多孔的Janus结构片状材料的透射电镜照片。
图20为本发明实施例48制备得到的二氧化硅片状材料改性的聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯乙烯层状材料的扫描电镜图片。
图21为实施例1提供的Janus片状材料制备所得乳液的偏光显微镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。下述实施例中所述浓度如无特别说明,均为质量百分浓度。其中,所述乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物中,乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为200-20000,购自Aldrich公司出品的CAS:31959-78-1产品,乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物中,乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的重均分子量为600-30000,购自Aldrich公司,CAS:25087-06-3,异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物中,异丁烯-马来酸酐共聚物可按照下述文献方法制备:邓翠萍,戚银城,异丁烯-马来酸酐共聚反应的研究,石油化工,1990,11,739-744,所述丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物的重均分子量为500-100000,可直接从商业途径购买得到,或按照下述文献或书籍中的方法进行制备:陈军,任天瑞,吁松瑞等,丙烯酸类共聚物分散剂的合成及其分散性能,过程工程学报,2009,6,1204-1209;严瑞瑄,水溶性高分子,化学工业出版社,1998,179-222页。
实施例1一侧带有胺基、另一侧带有苯基的二氧化硅Janus片状材料:
取10g正硅酸乙酯、2g氨丙基三乙氧基硅烷和1g苯基三乙氧基硅烷加入到25g甲苯中,充分混合后作为油相。取2.5g十二烷基硫酸钠加到50g水中,将其pH值用2mol/L盐酸调至3,作为水相。将油相加入到水相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应12小时出料。该方法直接得到一侧带有胺基、另一侧带有苯基两侧性质不同的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图1所示。
利用该实施例制备所得一侧带有胺基、另一侧带有苯基两侧性质不同的Janus结构片状材料,可用来乳化石蜡(熔点52-54℃)/水体系,从而得到制备石蜡为非连续相,水为连续相的乳液,其具体方法为:取20g石蜡加热至70℃使其融化,将0.5g所述一侧带有胺基、另一侧带有苯基的Janus片材料加入到50mL 70℃的水中并分散均匀。将融化的石蜡加入到上述水溶液中,12000r/min强力剪切5min,得到石蜡为非连续相,水为连续相的乳液,图21为该乳液的偏光显微镜照片,由图可知,该Janus片状材料起到乳化剂作用。
实施例2一侧带有胺基,另一侧带有十二烷基的二氧化钛Janus片状材料:
取5g钛酸四丁酯、1g氨丙基三甲氧基硅烷和1.2g十二烷基三甲氧基硅烷加入到50g甲苯中,充分混合后作为油相。取5gOp10表面活性剂加到50g水中,将其pH值用2mol/L盐酸调至2.5,作为水相。将油相加入到水相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化5min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应12小时出料。该方法直接得到一侧带有胺基,另一侧带有脂肪烷基两侧性质不同的Janus结构片状材料。
实施例3一侧带有环氧基,另一侧带有苯基的二氧化硅Janus片状材料:
取6g正硅酸乙酯、0.5g环氧丙基三甲氧基硅烷、0.5g苯基三乙氧基硅烷、6gSpan80和1gTween80加入到60g甲苯中,充分混合后作为油相。取50g水作为水相。将水相加入到油相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化2min,将所得反相乳液转移至80℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应24小时出料。
该方法直接得到一侧带有环氧基,另一侧带有苯基两侧性质不同的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图2所示。
实施例4、一侧带有胺基基,另一侧带有苯基的二氧化硅Janus片状材料::
在三口瓶中加入100mL甲苯,通氮气除氧30min,加入10g苯乙烯和10g马来酸酐,室温下搅拌溶解,加入0.1g偶氮二异丁腈作为引发剂,90℃恒温反应3h。产物在室温下抽滤洗涤,得到的白色粉末在60℃下真空干燥后,得到苯乙烯-马来酸酐共聚物。
取10g苯乙烯-马来酸酐共聚物于单口瓶中,加入5g氢氧化钠和90mL去离子水,磁力搅拌并在90℃下水解4-6h,得到浅黄色透明粘稠溶液,得到水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物水溶液(HSMA水溶液),即苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液,其浓度为10%。
取5g正硅酸乙酯、1g胺基三甲氧基硅烷和1g苯基三甲氧基硅烷加入到25970℃的石蜡(熔点52-54℃)中,70℃下充分混合4小时,作为油相。
取15g 10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物溶液,加到75g水中,将其pH值用2mol/L盐酸调至2,加热到70℃,作为水相。
将油相加入到水相中,在70℃下使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应12小时出料。
将乳液用水稀释后经胶体磨磨碎,再反复用水和己烷洗涤,以除去表面活性剂和石蜡,从而得到一侧带有胺基,另一侧带有苯基Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图3和图4所示。
实施例5、一侧带有环氧基,另一侧带有辛烷基的二氧化钛Janus片状材料:
取2g钛酸四丁酯,0.5g辛基三甲氧基硅烷和0.5g环氧丙基三甲氧基硅烷加入到10g甲苯中,充分混合后作为油相。
取3gOp10表面活性剂加到80g水中,将其pH值用2mol/L氢氧化钠水溶液调至3,作为水相。
将油相加入到水相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化2min,将所得乳液转移至60℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应2小时出料。
将乳液用水稀释后经胶体磨磨碎,再反复用水和己烷洗涤,以除去表面活性剂和石蜡,从而得到一侧带有环氧基,另一侧带有辛烷基Janus结构片状材料。
实施例6、一侧带有环氧基,另一侧带有苯基的二氧化硅Janus片状材料:
取6g正硅酸乙酯、0.5g环氧丙基三甲氧基硅烷、0.5g苯基三乙氧基硅烷、6gSpan80和1克Tween80加入到60g甲苯中,充分混合后作为油相。
取50g水作为水相。
将水相加入到油相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化2min,将所得反相乳液转移至80℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应24小时出料。
该方法直接得到一侧带有环氧基,另一侧带有苯基两侧性质不同的Janus结构片状材料。
实施例7、一侧带有胺基,另一侧带有十八烷基的二氧化硅Janus片状材料:
取10g正硅酸乙酯,1g氨丙基三甲氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷加入到30g癸烷中,充分混合后作为油相。
取5gTween80表面活性剂加到100g水中,将其pH值用2mol/L氢氧化钠水溶液调至9,作为水相。
将油相加入到水相中,在70℃下使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应8小时出料。
将乳液用水稀释后经胶体磨磨碎,再反复用水和己烷洗涤,以除去表面活性剂和石蜡,从而得到一侧带有胺基,另一侧带有十八烷基的Janus结构片状材料。
实施例8、一侧带有胺基,另一侧带有二十五烷基的有机Janus结构片状材料:
将0.416g 10,12-二十五烷基二炔酸2‘-氨基乙基酰胺溶于100mL氯仿中,将上述溶液旋转蒸发除去氯仿后加入100mL去离子水,形成10,12-二十五烷基二炔酸2‘-氨基乙基酰胺水溶液。向上述水溶液中加入20mL癸烷,超声乳化10min,得到稳定乳液。用紫外光照射乳液10min后得到Janus结构中空微球。将上述乳液冷冻干燥后低温研磨成片,即得到一侧带有胺基,另一侧带有二十五烷基的有机Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图5所示。
实施例9、一侧带有聚苯乙烯链,另一侧带有聚甲基丙烯酸甲酯链的有机Janus结构片状材料:
将0.1苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯双亲性三嵌段接枝聚合物(重均分子量为2000-50000,CAS:25053-09-2,购自Sigma公司)溶于50mL正己烷中,向上述溶液中加入10mL0.01%过硫酸钾水溶液,超声乳化10min,得到稳定乳液。升高温度至70℃,反应8h后得到Janus结构中空微球。将上述乳液冷冻干燥后低温研磨成片,即得到一侧带有聚苯乙烯链,另一侧带有聚甲基丙烯酸甲酯链的Janus结构片状材料。
实施例10、脲醛树脂/聚苯乙烯Janus片状材料:
取10g苯乙烯和5g的二乙烯基苯加入到100g十八烷中,混合均匀后将其加入到含有0.1g过硫酸钾、0.1g亚硫酸氢钠和10g tween80的200g尿素-甲醛预聚体水溶液中,在室温下该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至30℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。用1M的盐酸将乳液体系pH值调至5-6,在氮气的保护下,30℃反应12h,引发剂引发自由基聚合发应得聚苯乙烯聚合物。然后升高反应温度至70℃,使尿素-甲醛预聚体发生缩聚反应,继续反应8h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到脲醛树脂/聚苯乙烯复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到脲醛树脂/聚苯乙烯复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图6所示。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法进行制备的。
实施例11、蜜胺树脂/聚丁二烯Janus片状材料:
取10g丁二烯和5g的二乙烯基苯加入到100g正己烷中,混合均匀后将其加入到含有0.1g过硫酸钾、0.1g亚硫酸氢钠和5g十二烷基硫酸钠的200g三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液中,在室温下该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至30℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。用1M的盐酸将乳液体系pH值调制5-6,在氮气的保护下,30℃反应12h,引发剂引发自由基聚合发应得聚丁二烯聚合物。然后升高反应温度至70℃,使三聚氰胺-甲醛预聚体发生缩聚反应,继续反应8h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到蜜胺树脂/聚丁二烯复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到蜜胺树脂/聚丁二烯复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
该方法中,所述三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照下述方法制备的:
在装有回流冷凝管的三口瓶中加入110g三聚氰胺和500g的37%甲醛水溶液,机械搅拌溶解,加入三乙醇胺调节体系pH为8,加热至70℃,保温反应1h得粘稠液体,然后加入1000g水稀释,即得到稳定的三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液。
实施例12、聚苯乙烯/脲醛树脂Janus片状材料:
取10g苯乙烯和0.1g过氧化苯甲酸特丁酯加入到100g甲苯中,混合均匀后将其加入到溶有5g Tween80的200g尿素-甲醛预聚体水溶液中,在室温下该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至50℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。用1M的盐酸将乳液体系pH值调制3-4,在氮气的保护下,50℃反应2h,使尿素-甲醛预聚体发生缩聚反应。然后升高反应温度至90℃,引发剂引发自由基聚合发应得聚苯乙烯聚合物,继续反应8h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚苯乙烯/脲醛树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚苯乙烯/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
该方法中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照下述方法制备的:
在装有回流冷凝管的三口瓶中加入240g尿素和500g的37%甲醛水溶液,机械搅拌溶解,加入三乙醇胺调节体系pH为8,加热至70℃,保温反应1h得粘稠液体,然后加入1000g水稀释,即得稳定的尿素-甲醛预聚体水溶液。
实施例13、二氧化硅/蜜胺树脂Janus片状材料:
取2g正硅酸乙酯和0.5g的氨丙基三乙氧基硅烷加入到100g甲苯中,混合均匀后将其加入到含有8g Tx-100表面活性剂的200g三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液中,在室温下该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至25℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。用1M的盐酸将乳液体系pH值调制5-6,在氮气的保护下,25℃反应8h。然后升高反应温度至70℃,使三聚氰胺-甲醛预聚体发生缩聚反应,继续反应8h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/蜜胺树脂复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/蜜胺树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图7所示。
该方法中,三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例14、二氧化钛/脲醛树脂Janus片状材料:
取5g的钛酸四丁酯和0.5g的氨丙基三乙氧基硅烷加入到50g癸烷中,混合均匀后将其加入到含有5g Op10的100g尿素-甲醛预聚体水溶液中,在室温下该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至25℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。用1M的盐酸将乳液体系pH值调制5-6,在氮气的保护下,25℃反应8h。然后升高反应温度至70℃,使尿素-甲醛预聚体发生缩聚反应,继续反应8h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化钛/脲醛树脂复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化钛/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
该方法中,尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例15、二氧化硅/脲醛树脂Janus片状材料:
取5g的正硅酸乙酯和1g的氨丙基三乙氧基硅烷加入到50g环己烷中,混合均匀后将其加入到含有5g Op10的100g尿素-甲醛预聚体水溶液中,在室温下该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至25℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。用1M的盐酸将乳液体系pH值调制5-6,在氮气的保护下,25℃反应8h。然后升高反应温度至70℃,使尿素-甲醛预聚体发生缩聚反应,继续反应8h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/脲醛树脂复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
该方法中,尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例16、脲醛/蜜胺树脂Janus片状材料:
取2g 10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液,加入到20g水中,用1M盐酸调节其pH值5~6,加入10g正己烷,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
取20尿素-甲醛预聚体水溶液,加入2g氯化钠溶解,用1M调节溶液pH值为5~6,将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,50℃恒温反应1h后用1M盐酸缓慢调节体系pH值为3.5,继续反应4h。
取20g三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液,向其中加入2g氯化钠溶解。将其缓慢滴入上述乳液中,2min滴加完毕,50℃恒温反应6h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到脲醛/蜜胺复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到脲醛/蜜胺复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图8所示。
该方法中,三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的,尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例17、蜜胺/酚醛树脂Janus片状材料:
在装有回流装置的三口瓶中加入20g双酚A和30mL正丁醇,加热至80℃搅拌溶解,然后冷却至室温,加入10g 37%的甲醛水溶液和0.3g草酸,95-100℃加热反应8h。常压下蒸馏除去正丁醇和水。多次水洗产物除去未反应的双酚A,得到酚醛树脂预聚物。
取2g 10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液,加入到20g水中,用1M盐酸调节至pH值为5~6,加入10g癸烷,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
取20g三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液,加入2g氯化钠溶解,用1M调节溶液pH值为5~6,将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,50℃恒温反应1h后用1M盐酸缓慢调节体系pH值为3-5,继续反应8h。
取10g所述酚醛树脂预聚物(10wt%)水溶液。将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,70℃恒温反应3h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到蜜胺/酚醛复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到蜜胺/酚醛复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
该方法中,三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例18、聚乙二醇改性脲醛/聚丙烯腈树脂Janus片状材料:
在装有回流冷凝管的三口瓶中加入240g尿素,50g聚乙二醇和450g的37%甲醛水溶液,机械搅拌溶解,加入三乙醇胺调节体系pH为8,加热至70℃,保温反应1h得粘稠液体,然后加入1000g水稀释,即得稳定的聚乙二醇改性的尿素-甲醛预聚体水溶液。
取0.5g十二烷基硫酸钠,加入到20g水中,用1M盐酸调节其pH值3-4,加入10g熔点为25-28℃的石蜡,使体系保持在50℃,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化5min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌。
取20g所述聚乙二醇改性的尿素-甲醛预聚体水溶液,加入2g氯化钠溶解,用1M调节溶液pH值为5~6,将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,50℃恒温反应1h后用1M盐酸缓慢调节体系pH值为3.5,继续反应6h。
取0.5g丙烯腈加入到上述乳液中,将其缓慢滴入上述乳液中,2min滴加完毕,50℃恒温反应6h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚乙二醇改性脲醛/聚丙烯腈复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚乙二醇改性脲醛/聚丙烯腈复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例19、聚乙二醇改性尿醛树脂/明胶Janus片状材料:
取0.5g十二烷基硫酸钠,加入到20g水中,用1M盐酸调节其pH值3-4,加入10g熔点为25-28℃的石蜡,使体系保持在50℃,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化5min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌。
取20g聚乙二醇改性的尿素-甲醛预聚体水溶液,加入2g氯化钠溶解,用1M调节溶液pH值为5~6,将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,50℃恒温反应1h后用1M盐酸缓慢调节体系pH值为3.5,继续反应6h。其中,所述聚乙二醇改性的尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例18所述方法制备的。
取0.2g明胶溶于50℃的20g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与十二烷基硫酸钠在油水界面处发生复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。
最后,将乳液抽滤,真空干燥,即得到聚乙二醇改性尿醛树脂/明胶复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚乙二醇改性尿醛树脂/明胶复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图9所示。
实施例20、蜜胺树脂/聚乙烯吡咯烷酮Janus片状材料:
取2g 10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液,加入到20g水中,用1M盐酸调节其pH值5~6,加入10g癸烷,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
取20g三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液,加入2g氯化钠溶解,用1M调节溶液pH值为5~6,将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,50℃恒温反应1h后用1M盐酸缓慢调节体系pH值为3-5,继续反应8h。其中,所述三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
取0.5g聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量6000-98000)溶于50℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为4-6,此时聚乙烯吡咯烷酮与所述钠盐水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。
4)将乳液抽滤,真空干燥,即得到蜜胺树脂/聚乙烯吡咯烷酮复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到蜜胺树脂/聚乙烯吡咯烷酮复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例21、脲醛树脂/海藻酸钠Janus片状材料:
取0.5g十六烷基三甲基溴化铵,加入到20g水中。加入10g熔点为25-28℃的石蜡,使体系保持在50℃,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化5min,将所得乳液转移至50℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌。
取20g尿素-甲醛预聚体水溶液,加入2g氯化钠溶解,用1M调节溶液pH值为5~6,将其缓慢滴入上述乳液中,10min滴加完毕,50℃恒温反应1h后用1M盐酸缓慢调节体系pH值为3.5,继续反应4h。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
取0.3g海藻酸钠溶于50℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时聚乙烯吡咯烷酮与十六烷基三甲基溴化铵在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。
最后,将乳液抽滤,真空干燥,即得到脲醛树脂/海藻酸钠复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到脲醛树脂/海藻酸钠复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例22、聚氨酯/脲醛树脂Janus片状材料:
取20g甲苯二异氰酸酯和10g二甲苯二异氰酸酯加入到200g熔点50~52℃的石蜡中,混合均匀后将其加入到含有10g tween80的600g水中,在70℃下将该体系高速剪切乳化10min,然后将乳液转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌。向乳液中缓慢滴加20g三乙烯四胺后反应1h。然后向该体系滴加尿素-甲醛预聚体水溶液400g,调节体系pH值为3,继续反应5h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚氨酯/脲醛树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚氨酯/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图10所示。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例23、环氧树脂/脲醛树脂Janus片状材料:
取20g环氧树脂(重均分子量340-3000)到100g环己烷中,混合均匀后将其加入到含有10g tween80的600g水中,在60℃下将该体系高速剪切乳化5min,然后将乳液转移至60℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌。向乳液中缓慢滴加1g乙二胺后反应1h。然后向该体系滴加尿素-甲醛预聚体水溶液200g,调节体系pH值为3-4,继续反应6h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到环氧树脂/脲醛树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到环氧树脂/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例24、二氧化硅/蜜胺树脂Janus片状材料:
取10g正硅酸乙酯和1g氨丙基三甲氧基硅烷加入到100g癸烷中,混合均匀后将其加入到含有10g tween80的600g水中,在70℃下将该体系高速剪切乳化10min,然后将乳液转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应8h。然后向该体系滴加三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液400g,调节体系pH值为3-4,继续反应4h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/蜜胺树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/蜜胺树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例25、环氧树脂/聚乙烯吡咯烷酮Janus片状材料:
取20g环氧树脂(重均分子量340-3000)到100g环己烷中,混合均匀后将其加入到含有10g苯乙烯-马来酸酐共聚物的600g水中,在60℃下将该体系高速剪切乳化5min,然后将乳液转移至60℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌。取0.5g聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量6000-98000)溶于50℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为4-6,此时聚乙烯吡咯烷酮与水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到环氧树脂/聚乙烯吡咯烷酮复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到环氧树脂/聚乙烯吡咯烷酮复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图11所示。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
实施例26、聚氨酯/明胶Janus片状材料:
取20g甲苯二异氰酸酯和10g二甲苯二异氰酸酯加入到200g熔点50~52℃的石蜡中,混合均匀后将其加入到含有5g十二烷基硫酸钠的600g水中,在70℃下将该体系高速剪切乳化10min,然后将乳液转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌。向乳液中缓慢滴加20g三乙烯四胺后反应1h。取0.2g明胶溶于50℃的20g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与十二烷基硫酸钠在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚氨酯/明胶树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚氨酯/明胶树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例27、二氧化硅/海藻酸钠Janus片状材料:
取10g正硅酸乙酯和1g环氧丙基三甲氧基硅烷加入到100g癸烷中,混合均匀后将其加入到含有10g十六烷基三甲基溴化铵的600g水中,在70℃下将该体系高速剪切乳化10min,然后将乳液转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应8h。取0.5g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠十六烷基三甲基溴化铵在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/海藻酸钠复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/海藻酸钠复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例28、聚苯乙烯/脲醛树脂Janus片状材料:
取10g苯乙烯和5g二乙烯基苯加入到100g十八烷中,混合均匀后将其加入到含有10g tween80的300g水中,在70℃的恒温水浴将该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至70℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。向该乳液滴加含有0.1g过硫酸钾的20g水溶液,在氮气的保护下,70℃反应8h。然后向该体系滴加尿素-甲醛预聚体水溶液200g,调节体系pH值为3,继续反应4h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚苯乙烯/脲醛树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚苯乙烯/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。该材料的电镜照片如图12所示。
实施例29、聚二乙烯基苯/蜜胺树脂Janus片状材料:
取1g二乙烯基苯加入到10g二十酸中,混合均匀后将其加入到含有1g Op10的30g水中,在50℃的恒温水浴将该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至70℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。向该乳液滴加含有0.01g过硫酸钾的5g水溶液,在氮气的保护下,70℃反应5h。然后向该体系滴加三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液20g,调节体系pH值为3.5,继续反应3h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚二乙烯基苯/蜜胺树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚二乙烯基苯/蜜胺树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例30、聚丁二烯/脲醛树脂Janus片状材料:
取5g的丁二烯和2g的二甲基丙烯酸乙二醇酯加入到60g环己烷中,混合均匀后将其加入到含有10g十二烷基苯磺酸钠的200g水中,在70℃的恒温水浴将该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至70℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。向该乳液滴加含有0.1g过硫酸氨的20g水溶液,在氮气的保护下,70℃反应8h。然后向该体系滴加尿素-甲醛预聚体水溶液200g,调节体系pH值为3,继续反应4h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚丁二烯/脲醛树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚丁二烯/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例31、聚二乙烯基苯/明胶Janus片状材料:
取1g二乙烯基苯加入到10g十八酸中,混合均匀后将其加入到含有1g十二烷基硫酸钠的30g水中,在50℃的恒温水浴将该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至70℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。向该乳液滴加含有0.1g过硫酸钾的5g水溶液,在氮气的保护下,70℃反应5h。取0.2g明胶溶于50℃的20g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与十二烷基硫酸钠在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚二乙烯基苯/明胶复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚二乙烯基苯/明胶复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图13所示。
实施例32、聚苯乙烯/海藻酸钠Janus片状材料:
取10g的苯乙烯和5g的二乙烯基苯加入到100g十八烷中,混合均匀后将其加入到含有10g十二烷基三甲基溴化铵的200g水中,在70℃的恒温水浴将该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至70℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。向该乳液滴加含有0.2g过硫酸钾的20g水溶液,在氮气的保护下,70℃反应8h。后将其加入到含有10g十六烷基三甲基溴化铵的600g水中,在70℃下将该体系高速剪切乳化10min,然后将乳液转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应8h。取1g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠与十二烷基三甲基溴化铵在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入1mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚苯乙烯/海藻酸钠复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚苯乙烯/海藻酸钠复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例33、聚丁二烯/聚乙烯吡咯烷酮Janus片状材料:
取5g的丁二烯和2g的二甲基丙烯酸乙二醇酯加入到60g环己烷中,混合均匀后将其加入到含有10g十二烷基苯磺酸钠的200g水中,在70℃的恒温水浴将该体系高速剪切乳化10min,将乳液转移至70℃恒温水浴中的装有回流冷凝管的三口瓶中,机械均匀搅拌。向该乳液滴加含有0.2g过硫酸氨的20g水溶液,在氮气的保护下,70℃反应8h。取0.5g聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量6000-98000)溶于50℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为4-6,此时聚乙烯吡咯烷酮与十二烷基苯磺酸钠在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到聚丁二烯/聚乙烯吡咯烷酮复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到聚丁二烯/聚乙烯吡咯烷酮复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例34、明胶/脲醛树脂Janus片状材料:
取10g 10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液加入80g二次水混合均匀,向其中加入20g熔点50~52℃的石蜡,使用高速剪切乳化机对其剪切乳化10min得均匀稳定的乳液,将其转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌;取1g明胶溶于70℃的90g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物分子在油水界面处发生复凝聚反应形成微胶囊的壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化;向该体系滴加10%氢氧化钠水溶液调节体系pH值为10,继续反应8h,使胶囊壳层充分交联固化。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物是按照实施例4提供的方法制备的。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
然后向该乳液滴加尿素-甲醛预聚体水溶液40g,调节体系pH值为3,继续反应3h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到明胶/脲醛树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到明胶/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图14所示。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例35、明胶/蜜胺树脂Janus片状材料:
取5g十二烷基磺酸钠加入80g二次水混合均匀,向其中加入20g熔点50~52℃的石蜡,使用高速剪切乳化机对其剪切乳化10min得均匀稳定的乳液,将其转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌;取1g明胶溶于70℃的90g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与十二烷基磺酸钠在油水界面处发生复凝聚反应形成微胶囊的壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化;向该体系滴加10%氢氧化钠水溶液调节体系pH值为10,继续反应8h,使胶囊壳层充分交联固化。
然后向该乳液滴加三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液40g,调节体系pH值为3,继续反应3h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到明胶/蜜胺树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到明胶/蜜胺树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例36、海藻酸纳/蜜胺树脂Janus片状材料:
取2g十六烷基三甲基溴化铵加入80g二次水混合均匀,向其中加入20g熔点50~52℃的石蜡,使用高速剪切乳化机对其剪切乳化10min得均匀稳定的乳液,将其转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌;取1g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠十六烷基三甲基溴化铵在油水界面处发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入1mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。向该体系滴加10%氢氧化钠水溶液调节体系pH值为10,继续反应8h,使胶囊壳层充分交联固化。
然后向该乳液滴加三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液40g,调节体系pH值为3,继续反应3h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到海藻酸纳/蜜胺树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到海藻酸纳/蜜胺树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例37、明胶/海藻酸纳Janus片状材料:
取10g 10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物钠盐水溶液加入80g二次水混合均匀,向其中加入20g熔点50~52℃的石蜡,使用高速剪切乳化机对其剪切乳化10min得均匀稳定的乳液,将其转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌;取1g明胶溶于70℃的90g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物分子在油水界面处发生复凝聚形成微胶囊的壳层,继续凝聚反应1h。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
然后取1g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠与明胶发生复凝聚反应形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入1mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到明胶/海藻酸纳复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到明胶/海藻酸纳复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图15所示。
实施例38、聚乙烯吡咯烷酮/海藻酸纳Janus片状材料:
取10g 10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物钠盐水溶液加入80g二次水混合均匀,向其中加入20g熔点50~52℃的石蜡,使用高速剪切乳化机对其剪切乳化10min得均匀稳定的乳液,将其转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌;取1g明胶溶于70℃的90g二次水中,将该聚乙烯吡咯烷酮水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时聚乙烯吡咯烷酮分子与苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物分子在油水界面处发生复凝聚形成微胶囊的壳层,继续凝聚反应1h。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
然后取1g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠与聚乙烯吡咯烷酮复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入1mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到明胶/海藻酸纳复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到明胶/海藻酸纳复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例39、海藻酸纳/明胶Janus片状材料:
取2g十二烷基三甲基溴化铵加入100g二次水混合均匀,向其中加入20g熔点50~52℃的石蜡,使用高速剪切乳化机对其剪切乳化10min得均匀稳定的乳液,将其转移至70℃恒温水浴中的三口瓶中,机械搅拌;取1g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加A上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠和十二烷基三甲基溴化铵在油水界面处发生复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中。
然后取0.2g明胶溶于50℃的20g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与海藻酸钠复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。
将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到海藻酸纳/明胶复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到海藻酸纳/明胶复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例40、二氧化钛/脲醛树脂Janus片状材料:
取2g钛酸四丁酯,0.5g十八烷基三甲氧基硅烷和0.5g环氧丙基三甲氧基硅烷加入到10g甲苯中,充分混合后作为油相。取3gOp10表面活性剂加到80g水中,将其pH值用2mol/L氢氧化钠水溶液调至3,作为水相。将油相加入到水相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化2min,将所得乳液转移至60℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应2小时出料。
然后向该体系滴加尿素-甲醛预聚体水溶液200g,调节体系pH值为3,继续反应4h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化钛/脲醛树脂复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化钛/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图16所示。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例41、二氧化硅/脲醛树脂Janus片状材料:
取5.2g正硅酸乙酯、0.92g氨丙基三甲氧基硅烷和1.2g苯基三乙氧基硅烷加入到25g70℃的石蜡(熔点52-54℃)中,70℃下充分混合4小时,作为油相。取15g 10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液,加到75g水中,将其pH值用2mol/L盐酸调至2,加热到70℃,作为水相。将油相加入到水相中,在70℃下使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应12小时出料。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
然后向该体系滴加尿素-甲醛预聚体水溶液200g,调节体系pH值为3,二氧化硅/脲醛树脂复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/脲醛树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述尿素-甲醛预聚体水溶液是按照实施例12提供的方法制备的。
实施例42、二氧化硅/蜜胺树脂Janus片状材料:
取10g正硅酸乙酯和1g氨丙基三甲氧基硅烷加入到30g癸烷中,充分混合后作为油相。取5gTween80表面活性剂加到100g水中,将其pH值用2mol/L氢氧化钠水溶液调至9,作为水相。将油相加入到水相中,在70℃下使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应8小时出料。
然后向该乳液滴加三聚氰胺-甲醛预聚体水溶液40g,调节体系pH值为3,继续反应3h。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/蜜胺树脂复合聚合物中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/蜜胺树脂复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。其中,所述三聚氰胺-甲醛水溶液是按照实施例11提供的方法制备的。
实施例43、二氧化硅/明胶Janus片状材料:
取5g正硅酸乙酯、1g环氧丙基三甲氧基硅烷、1g苯基三乙氧基硅烷、6gSpan80和1克Tween80加入到60g甲苯中,充分混合后作为油相。取50g水和1g十二烷基硫酸钠作为水相。将水相加入到油相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化2min,将所得反相乳液转移至80℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应24小时出料。
然后取0.2g明胶溶于50℃的20g二次水中,将该明胶水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的醋酸水溶液调节体系的pH值为3,此时明胶分子与十二烷基硫酸钠复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入2mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。
将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/明胶复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/明胶复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图17所示。
实施例44、二氧化钛/海藻酸钠Janus片状材料:
取5g钛酸四丁酯和1g氨丙基三乙氧基硅烷加入到10g甲苯中,充分混合后作为油相。取2.5g十二烷基硫酸钠表面活性剂加到80g水中,将其pH值用2mol/L氢氧化钠水溶液调至3,作为水相。将油相加入到水相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化2min,将所得乳液转移至60℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应2小时出料。
然后取0.5g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠与第一层壳外表面胺基发生复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入1mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化钛/海藻酸钠复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化钛/海藻酸钠复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例45、二氧化硅/海藻酸钠Janus片状材料:
取10g正硅酸乙酯和1g氨丙基三乙氧基硅烷加入到30g癸烷中,充分混合后作为油相。取5gTween80表面活性剂加到100g水中,将其pH值用2mol/L氢氧化钠水溶液调至9,作为水相。将油相加入到水相中,在70℃下使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应8小时出料。
然后取0.5g海藻酸钠溶于70℃的20g二次水中,将该水溶液滴加入上述的三口瓶中,使其与乳液混合均匀;再向该体系中缓慢滴加10%的氨水溶液调节体系的pH值为8-10,此时海藻酸钠与第一层壳外表面胺基发生复凝聚形成壳层,继续凝聚反应1h;将该体系置于冰水浴中,然后加入1mL 37%的甲醛水溶液,反应3h,使胶囊壳层初步交联固化。将乳液采用冰水降温后抽滤,真空干燥,即得到二氧化硅/海藻酸钠复合中空微球。将上述中空微球在低温下研磨成片,即得到二氧化硅/海藻酸钠复合的正反两面具有不同组成的Janus结构片状材料。
实施例46、一侧带有胺基,另一侧带有苯基的多孔二氧化硅Janus片状材料:
取5克正硅酸乙酯、1克氨基三甲氧基硅烷和1克苯基三乙氧基硅烷加入到70℃的石蜡(熔点52-54℃)中,70℃下充分混合4小时,作为油相。
取15克10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物水溶液,加到75克水中,将其pH值用2mol/L盐酸调至7,加热到70℃,作为水相。其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物的水溶液是按照实施例4提供的方法制备的。
将油相加入到水相中,在70℃下使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应12小时出料。
将乳液用水稀释后经胶体磨磨碎,用水和己烷洗涤分别洗涤三次,在用乙醇作溶剂回流24h,除去表面活性剂,从而得到一侧带有胺基,另一侧带有苯基的多孔二氧化硅Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图18所示。
实施例47、一侧带有胺基,另一侧带有十八烷基的多孔二氧化硅Janus片状材料:
取3克正硅酸乙酯,1克氨基三乙氧基硅烷和0.5g十八烷基三乙氧基硅烷加入到甲苯中,充分混合后作为油相。
取2.5克十二烷基硫酸钠加到50克水中,将其pH值用2mol/L盐酸调至2,作为水相。
将油相加入到水相中,使用高速剪切乳化机以10000rpm剪切乳化10min,将所得乳液转移至70℃水浴中的三口瓶中,机械搅拌反应12小时出料。
该方法直接得到两侧性质不同的Janus结构片状材料,片层厚度约200纳米。
上述片状材料用水和乙醇反复洗涤,洗去表面活性剂,得到多孔的Janus结构片状材料。该材料的电镜照片如图19所示。
实施例48、Janus片状材料诱导制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚苯乙烯(PS)层状材料:
取180g聚甲基丙烯酸甲酯(重均分子量80000-150000均可),180g聚苯乙烯(重均分子量100000-200000均可)和40g一侧带有胺基,另一侧带有苯基的Janus片材料(实施例1制备)加入到双螺杆混合机中,在210℃下,采用50r/min的转速混炼10min,然后挤出,得到二氧化硅片状材料改性的聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯乙烯层状材料。该层状材料结构呈聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅/聚苯乙烯/二氧化硅交替层状结构。
Claims (4)
1.一种制备正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料的方法,
所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料,包括基底以及位于所述基底正反两表面上不同的材料组成;所述位于所述基底正表面上的材料至少为一层;所述位于所述基底反表面上的材料至少为一层;所述位于所述基底正反两表面的材料选自下述两类材料中的任意一种:由无机材料与有机化学基团复合而成的材料和有机材料;
所述方法为方法一至方法十三中的任意一种,其中:
所述方法一包括如下步骤:
将由溶有分散相反应物、偶联剂和非极性溶剂组成的分散相在乳化剂的作用下分散于由连续相反应物和极性溶剂构成的连续相中形成乳液,在pH值为2-10的条件下,加入酸或碱,所述连续相和分散相反应物在所述分散相与所述连续相的界面发生反应,直接形成所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;其中,所述分散相中所述非极性溶剂的粘度低于所述连续相中所述极性溶剂的粘度,所述分散相与所述连续相的体积比为小于5大于0.5,反应的温度不低于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的熔点,且不高于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的沸点;
其中,所述分散相反应物的结构通式为XnMRm;M为Si、Ti、Sn、Al或Zr;X为Na、Mg或K,n为0、1或2;R为Cl、OSO4、OCH3、OCH2CH3、OCH(CH3)2、OCH2CH2CH2CH3或SO4,m为1、2、3或4;所述连续相反应物选自丙烯腈、丙烯酸、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性蜜胺树脂、聚丙二醇改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性蜜胺树脂、二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和酪蛋白中的至少一种;
所述方法二包括如下步骤:
将由溶有分散相反应物、偶联剂和非极性溶剂组成的分散相在乳化剂的作用下分散于由连续相反应物和极性溶剂构成的连续相中形成乳液,在pH值为2-10的条件下,加入酸或碱,所述连续相和分散相反应物在所述分散相与所述连续相的界面发生反应,在所述分散相液滴表面形成具有JANUS结构连续壳层的核壳结构产物,去除所述具有JANUS结构连续壳层的核壳结构产物中的核,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;其中,所述分散相中所述非极性溶剂的粘度高于所述连续相中所述极性溶剂的粘度,所述分散相与所述连续相的体积比大于0小于0.5,反应的温度不低于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的熔点,且不高于所述非极性溶剂和所述极性溶剂的沸点;
其中,所述分散相反应物的结构通式为XnMRm;M为Si、Ti、Sn、Al或Zr;X为Na、Mg或K,n为0、1或2;R为Cl、OSO4、OCH3、OCH2CH3、OCH(CH3)2、OCH2CH2CH2CH3或SO4,m为1、2、3或4;所述连续相反应物选自丙烯腈、丙烯酸、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性蜜胺树脂、聚丙二醇改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂、聚乙烯醇改性蜜胺树脂、二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与乙烯类单体的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶和酪蛋白中的至少一种;
所述方法三包括如下步骤:
将ABC三嵌段共聚物置于乳液中,在分散相和连续相溶剂的诱导下,所述ABC三嵌段共聚物中的A链段和C链段分别朝向水相和油相分布,在紫外光照射或温度为50-100℃的条件下,所述ABC三嵌段共聚物中的B链段在所述乳液的界面发生原位聚合反应,得到B链段为壳层中间层、A链段和C链段分别在所述壳层中间层两侧的具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述ABC三嵌段共聚物中,A嵌段为亲水聚合物链段,选自聚氧乙烯、聚马来酸酐和聚丙烯酸中的至少一种;B嵌段为具有反应活性的烯烃或炔烃聚合物链段,选自聚联乙炔或聚异戊二烯;C嵌段为疏水聚合物链段,选自聚氧丙烯、聚氧丁烯、聚苯乙烯、聚烯烃和聚硅氧烷中的至少一种;
所述方法四包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将自由基聚合反应单体溶于分散相溶剂中分散于溶有缩聚反应的单体或预聚物的连续相溶剂中形成乳液,引发剂溶于所述分散相溶剂或连续相溶剂中;若所述引发剂的分解温度低于缩聚反应的温度,先引发所述自由基聚合反应单体进行自由基聚合反应,得到初级壳层,再引发未聚合的所述缩聚单体或预聚物在初级壳层外侧发生缩聚反应,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;若所述引发剂的分解温度高于缩聚反应的温度,则先引发所述缩聚反应的单体或预聚物进行缩聚反应,得到初级壳层;再引发未聚合的所述自由基反应单体在所述在初级壳层内侧发生自由基聚合反应,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
其中,所述自由基聚合反应单体选自苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸肉桂酸乙基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、环氧丙烯、乙烯基丁酯、异丁烯或醋酸乙烯酯、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和对苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种;所述缩聚反应的单体或预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂(尿素-甲醛预聚物)、蜜胺树脂(三聚氰胺-甲醛预聚物)、酚醛树脂(苯酚-甲醛预聚物)、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200-2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200-2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;
所述方法五包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将无机反应物溶于分散相溶剂中分散于溶有缩聚反应的单体或预聚物的连续相溶剂中形成乳液,先将所述无机反应物在分散相和连续相的界面发生溶胶凝胶反应得到初级壳层,再引发未聚合的所述缩聚反应的单体或预聚物在所述初级壳层外侧发生缩聚反应,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述无机反应物的结构通式为XnMRm;其中,M为Si、Ti、Sn、Al或Zr;X为Na、Mg或K,n为0、1或2;R为Cl、OSO4、OCH3、OCH2CH3、OCH(CH3)2、OCH2CH2CH2CH3或SO4,m为1、2、3或4;
所述缩聚反应的单体或预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、分子量为200~2000的聚乙二醇改性的蜜胺树脂、分子量为200~2000的聚丙二醇改性的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;
所述方法六包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将分散相溶剂分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物进行缩聚反应,在分散相和连续相界面处生成交联立体网状结构的非水溶性缩聚物,即形成初级壳层;再加入溶于所述连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物进行缩聚反应,在所述初级壳层的外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述溶于连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物均选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;
所述方法七包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相反应物溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物进行缩聚反应,在分散相和连续相界面处生成交联立体网状结构的缩聚物,即形成初级壳层;2)再加入与所述交联立体网状结构的缩聚物带有相反电荷的聚合物,使所述交联立体网状结构的缩聚物与所述聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述溶于连续相溶剂中的单体或树脂的预聚物均选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;所述与所述交联立体网状结构的缩聚物带有相反电荷的聚合物选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸或聚乙烯基苯磺酸钠;
所述方法八包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相反应物溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的连续相反应物,所述分散相反应物和所述连续相反应物在分散相和连续相界面处发生缩聚或加聚反应,形成初级壳层;2)再加入溶于连续相溶剂中的单体或树脂预聚物进行缩聚反应,在所述初级壳层的外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述连续相反应物和分散相反应物均选自二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物和有机硅氧烷预聚体中的至少一种;所述溶于连续相溶剂中的单体或树脂预聚物均选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂)、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;
所述方法九包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相反应物溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,加入溶于所述连续相溶剂中的连续相反应物,所述分散相反应物和所述连续相反应物在分散相和连续相界面处发生缩聚或加聚反应得到缩聚物或加聚物,形成初级壳层;2)再加入与所述形成初级壳层的缩聚物或加聚物带有相反电荷的聚合物,使所述形成初级壳层的缩聚物或加聚物与所述聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述连续相反应物和分散相反应物均选自二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、二元酚、多元酚、二元酰氯、多元酰氯、二元磺酰氯、多元磺酰氯、二异氰酸酯、多异氰酸酯、二氯甲酸酯、环氧树脂预聚物和有机硅氧烷预聚体中的至少一种;所述与所述形成初级壳层的缩聚物或加聚物带有相反电荷的聚合物选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸(钠)、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;
所述方法十包括如下步骤:
在乳化剂的作用下,将分散相自由基聚合单体溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,引发剂溶于分散相和/或连续相中,所述引发剂引发所述分散相自由基聚合单体发生自由基聚合反应形成聚合物,所述聚合物产生相分离沉积在所述分散相和所述连续相的界面处,形成交联的立体网络聚合物壳层,即为初级壳层;再加入溶于所述连续相溶剂中的连续相单体或树脂预聚物,所述连续相单体或树脂预聚物发生缩聚反应,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述分散相自由基聚合单体选自苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸肉桂酸乙基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、环氧丙烯、二甲基硅烷、乙烯基丁酯、异丁烯或醋酸乙烯酯,二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和对苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种;所述连续相单体或树脂预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;
所述方法十一包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将分散相自由基聚合单体溶于分散相溶剂中分散于连续相溶剂中形成乳液,引发剂溶于分散相和/或连续相中,所述引发剂引发所述分散相自由基聚合单体发生自由基聚合反应形成聚合物,所述自由基聚合物产生相分离沉积在所述分散相和所述连续相的界面处,形成交联的立体网络聚合物壳层,即为初级壳层;2)再加入与形成所述初级壳层的自由基聚合物带有相反电荷的聚合物,使所述形成初级壳层的自由基聚合物与所述聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述分散相自由基聚合单体选自苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸肉桂酸乙基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、环氧丙烯、二甲基硅烷、乙烯基丁酯、异丁烯或醋酸乙烯酯,二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和对苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种;所述与所述形成初级壳层的自由基聚合物带有相反电荷的聚合物选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;
所述方法十二包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将溶有分散相聚合物的分散相有机溶剂分散于连续相溶剂中形成乳液,所述连续相溶剂中溶有带有与所述分散相聚合物相反电荷的连续相聚合物,所述分散相聚合物和所述连续相聚合物在分散相和连续相的界面处发生静电吸引作用,形成初级壳层;2)再加入溶于连续相溶剂中的连续相单体或树脂预聚物,所述连续相单体或树脂预聚物发生缩聚反应,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
形成初级壳层的所述分散相聚合物和连续相聚合物均选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸(钠)、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;所述连续相单体或树脂预聚物选自丙烯腈、醋酸乙烯酯、脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、聚乙二醇改性脲醛树脂、聚丙二醇改性脲醛树脂、聚乙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚丙二醇改性的分子量为200~2000的蜜胺树脂、聚乙烯醇改性脲醛树脂、间苯二酚改性脲醛树脂、对苯二酚改性脲醛树脂、苯酚改性脲醛树脂、苯酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、聚乙烯醇和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和三聚氰胺共聚改性脲醛树脂、间苯二酚和聚乙烯醇共聚改性脲醛树脂、间苯二酚改性蜜胺树脂和聚乙烯醇改性蜜胺树脂中的至少一种;
所述方法十三包括如下步骤:
1)在乳化剂的作用下,将溶有分散相聚合物的分散相有机溶剂分散于连续相溶剂中形成乳液,所述连续相溶剂中溶有与所述分散相聚合物带有相反电荷的连续相聚合物,所述分散相聚合物和所述连续相聚合物在分散相和连续相的界面处发生静电吸引作用得到交联聚合物,形成初级壳层;2)再加入与所述交联聚合物带有相反电荷的聚合物,使所述形成初级壳层的交联聚合物与所述带有相反电荷的聚合物发生静电吸引作用,于所述初级壳层外侧形成新的壳层,形成具有JANUS结构壳层的中空微球,粉碎后得到所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料;
所述分散相聚合物、与所述分散相聚合物带有相反电荷的连续相聚合物和与所述交联聚合物带有相反电荷的聚合物均选自聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、酪蛋白、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、聚乙烯吡啶丁基溴和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法一中,所述非极性溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述偶联剂为R1CnH2n-M(R2)m(R3)3-m、(C2H5O)3-Si-(CH2)3-Sx-(CH2)3-Si-(OC2H5)3或R1CnH2n-M(R2)p(R3)2-p;M为Si、Ti、Sn、Zr或Al;m、n、p和x均为整数,0≤n≤127,0≤m≤3,0≤p≤2;1≤x≤4;R2、R3均选自Cl、CH3、OCxH2x+1或OC2H4OCH3;所述OCxH2x+1中,x=1-20的整数;所述R1选自H、脂肪烷基、苯基、乙烯基、氨基、CN、NHCONH2、Cl、NH2(CH2)2NH、2,3-环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基或巯基;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span 20、Span 60、Span 80、Tween 20、Tween 60、Tween 80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种,所述酸选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种;所述极性溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-甲基甲酰胺中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相反应物和所述连续相反应物占反应体系的总重的百分比为大于0小于80%;
所述方法二中,所述非极性溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述偶联剂为R1CnH2n-M(R2)m(R3)3-m、(C2H5O)3-Si-(CH2)3-Sx-(CH2)3-Si-(OC2H5)3或R1CnH2n-M(R2)p(R3)2-p;其中,M为Si、Ti、Sn、Zr或Al;m、n、p和x均为整数,0≤n≤127,0≤m≤3,0≤p≤2;1≤x≤4;R2、R3均选自Cl、CH3、OCxH2x+1或OC2H4OCH3;所述OCxH2x+1中,x=1-20的整数;所述R1选自H、脂肪烷基、苯基、乙烯基、氨基、CN、NHCONH2、Cl、NH2(CH2)2NH、2,3-环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基或巯基;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述酸选自盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种;所述极性溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;
所述方法三中,ABC三嵌段聚合物分子量为500-50000;所述乳液中,作为分散相和连续相的溶剂分别选自互不相溶的极性溶剂和非极性溶剂;其中非极性溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;极性溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述紫外光照射步骤中,时间为5~60分钟;
所述方法四中,所述引发剂选自过硫酸锂-三乙基铝、过硫酸锂-三乙基硼、过硫酸锂-三乙基铅、过氧化氢-亚铁盐、过硫酸盐-亚硫酸氢钠、过氧化二苯甲酰、偶单二异丁腈、过硫酸盐、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢和特丁基异丙苯中的至少一种;所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自非极性溶剂芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种,所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-甲基甲酰胺中的至少一种;所述自由基聚合反应的单体与所述引发剂的摩尔份数比为10∶1-1000∶1;所述自由基聚合反应的温度为20-90℃,反应的时间为0.5-72小时;所述缩聚反应的温度为60-90℃,反应的时间为0.5-72小时;
所述方法五中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,反应的时间为0.5-72小时;
所述方法六中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-甲基甲酰胺中的至少一种;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,时间为0.5-72小时,pH值为2-10,搅拌转速为50-1000r/min;
所述方法七中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)缩聚反应中,温度为60-90℃,时间为0.5-72小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min;所述步骤2)中,反应体系的pH值为2-10;
所述方法八中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述步骤1)中,所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-甲基甲酰胺中的至少一种;所述缩聚或加聚反应中,分散相反应物与所述连续相反应物反应官能团的摩尔份数比为1∶1;温度为60-90℃,时间为0.5-72小时,搅拌速度为50-1000r/min;所述步骤2)缩聚反应中,温度为60-90℃,优选70℃,时间为0.5-72小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min;
所述方法九中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)中,所述缩聚或加聚反应中,分散相反应物与所述连续相反应物的反应官能团摩尔份数比为1∶1;温度为60-90℃,时间为0.5-72小时,搅拌速度为50-1000r/min;所述步骤2)中,反应体系的pH值为2-10;
所述方法十中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述自由基聚合反应中,所述分散相自由基聚合单体与所述引发剂的摩尔份数比为10∶1-1000∶1,温度为20-90℃,时间为0.5-72小时;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,时间为0.5-72小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min;
所述方法十一中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-甲基甲酰胺中的至少一种;所述自由基聚合反应中,所述分散相自由基聚合单体与所述引发剂的摩尔份数比为10∶1-1000∶1;温度为20-90℃,时间为0.5-72小时;所述步骤2)中,反应体系的pH值为2-10;
所述方法十二中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)中,反应体系的pH值为2-10;所述缩聚反应中,温度为60-90℃,时间为0.5-72小时,反应体系的pH值为2-10,搅拌速度为50-1000r/min;
所述方法十三中,所述乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、Triton X-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种;所述乳化剂的用量为初始乳液重量的1%~20%;所述分散相溶剂选自芳香烃、石蜡、四氯化碳、氯仿、环己烷、二氯甲烷、脂肪烃和乙酸乙酯中的至少一种;所述连续相溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、丙三醇、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种;所述步骤1)和步骤2)中,反应体系的pH值为2-10。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述无机材料选自SiO2、TiO2、SnO2、ZrO2和Al2O3中的至少一种;
所述有机化学基团的结构通式为R-CnH2n,其中,n=0~121的整数,R为-OH、-NH2、HS-、-SCN、-NHCONH2、Cl-、NH2(CH2)2NH-、(CH3)2-C(Br)-C(O)-NH-、-SO3、-Ph-SOCl2、-Ph-SO3、2,3-环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基、(CH2)3-Sx-、-(CH2)nCH3、CH2=CH-或Ph-;
所述(CH2)3-Sx-中,x=1~4的整数;所述-(CH2)nCH3中,n=0~127的整数;
所述有机材料选自脲醛树脂、蜜胺树脂、聚丙烯腈、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺、聚脲、聚磺酰胺、聚氨酯、聚酯、聚氧丙烯、聚二甲基硅烷、聚异丁烯聚苯乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂、聚磷酸钠、聚硅酸钠、羧甲基纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸与聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶或酪蛋白发生复凝聚反应而生成的聚合物和聚乙烯基苯磺酸钠与聚乙烯吡啶丁基溴、聚乙烯吡咯烷酮、明胶或酪蛋白发生复凝聚反应而生成的聚合物。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料中,厚度为5nm-50μm,长和宽均为50nm-500μm;所述位于所述基底正表面上的材料与所述位于所述所基底反表面上的材料的重量比为1∶100-100∶1;所述正反表面具有不同性质的JANUS结构片状材料具有多孔结构;所述多孔结构的孔径为1-50nm。
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