CN109851698A - 一种表面具有多重性质的aba型胶体颗粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒及其制备方法,属于亚微米尺度材料制备技术领域。本发明以胶体颗粒作为颗粒乳化剂,利用Pickering乳液液体水油三维界面作为保护界面,乳液液体内部单体聚合并发生相分离至界面处,在胶体颗粒近赤道位置形成保护膜,经过选择性改性或刻蚀并去除保护膜后可得到尺度在100nm‑1000nm之间表面具有明确ABA型分区的胶体颗粒。该方法基于乳液聚合,易实现量产化,且材料普适性强,所制备的ABA型胶体颗粒在光电磁功能材料、医用材料、模板材料等方面具有良好的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及亚微米尺度材料制备技术领域,更加具体地说,尤其涉及—种表面具有多重性质的胶体颗粒及其制备方法。
背景技术
表面具有多重性质的颗粒是表面具有两个及其以上化学组成或功能分区的一类特殊粒子。自1991年De Genes提出Janus粒子的概念后,表面具有双重性质微粒的相关研究引起了广泛关注,在单个颗粒上实现了双功能性的集成与统一,如亲水与疏水、正电性与负电性、极性与非极性等,使其在颗粒乳化剂、智能纳米机器、显示器件、增强材料等方面有着巨大的理论研究价值和潜在应用价值。球形颗粒作为对称性粒子制备方法最为多样,但由于这些粒子性质上的不对称性,需耍通过特殊的可控制备手段,才能使颗粒在组成、功能等方面具有多重性质,这也是新材枓制备技术中一个意义重大的研究方向。多重性质球形粒子的制备方法中,如界面保护法,微流体法、相分离法、自组装法等等,在制备上往往存在一定地限制性,如量产性、可控性及普适性等还存在很多问题亟待解决;而且目前所制备多重性质球形颗粒多为沿赤道或近赤道部位将粒子分区成为两部分,想得到更为特殊分区结构如ABA型的胶体颗粒存在一定的困难。Granik等报道了通过将颗粒铺展于平面,利用热压印技术,对颗粒两端进行保护,中间环状区域裸露出来,从而得到具有ABA型三相分区的多重性质颗粒。但该方法基于二维界面,2D界面保护存在无法实现量产的问题,且其选用的颗粒一般为微米级别,这种热压技术很难实现更小尺度如亚微米胶体粒子的多相分区,因此如何选用一种简单易行的方法,制备具明确ABA型分区的胶体颗粒,成为研究者极其关注而一直未能得到解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种表面具有多重性质及ABA型分区的胶体颗粒及其制备方法。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现:
一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒及其制备方法,按照下述步骤进行:
步骤1,将胶体颗粒利用带有B特征基团的偶联剂进行改性,得到表面具有B基团的胶体颗粒;
在步骤1中,胶体颗粒选自硅、钛、铁、铝、锌的氧化物,胶体颗粒尺寸为l00-1000nm。
在步骤1中,偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂,B基团取决于所选用偶联剂,选择氨基、巯基、环氧基、烷基、乙烯基或者酰氧基。
步骤2,利用表面带有B基团的胶体颗粒作为颗粒乳化剂,以单体、有机溶剂混合成为油相,以引发剂的水溶液为水相,高速搅拌制备Pickering乳液,升温聚合后得到聚合物胶乳;
在步骤2中,单体选自苯乙烯类单体,或者丙烯酸酯类单体,如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸甲酯。
在步骤2中,引发剂选自水溶性的引发剂,如偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、过硫酸钾或者过硫酸铵。
在步骤2中,有机溶剂选自25#-52#石蜡。
在步骤2中,聚合温度为引发剂引发温度之上,如70—80℃,保持恒温聚合以形成聚合物乳胶,聚合时间为6-10h。
在步骤2中,水油比(体积比)为1:8~1:20,优选1:(10—15);在水相中,引发剂的质量百分数为0.1—0.5wt%;在油相中,单体的质量百分数为10—60%,优选20—50%,胶体颗粒与油相质量比为1:5~1:50,优选1:(15—30)。
步骤3,将所得聚合物胶乳进行破乳以去除内部溶剂,得到胶体颗粒嵌入到聚合物中的复合片层,即聚合物壳保护的胶体颗粒;
在步骤3中,利用溶剂及超声振荡使胶乳破碎并去除内部溶剂,溶剂为正己烷。
步骤4,在聚合物膜层保护下,对胶体颗粒进行处理(即选择性刻蚀或者二次改性)以使胶体颗粒上未保护的区域引入A特征基团,通过去除聚合物膜层后即可得到表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒。
在步骤4中,选择溶剂去除聚合物膜层,选用溶剂为丙酮、甲苯或者四氢呋喃。
在步骤4中,使用氟化铵水溶液对胶体颗粒进行刻蚀,A特征基团为刻蚀后所得到的羟基,氟化铵的质量百分数为1—10wt%。
在步骤4中,对胶体颗粒进行二次改性,二次改性剂选择硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂,A特征基团为与B基团性质不同的特征基团,如氨基、巯基、环氧基、烷基、乙烯基、酰氧基。
如附图所示,通过B基团改性的胶体颗粒用于稳定Pickering乳液,即颗粒在水油界面排布,油相内存在单体和溶剂,水相存在引发剂。后升温聚合,单体聚合成聚合物与油相内的溶剂相容性降低,聚合物向水油界面扩散形成相分离,同时在界面的胶体颗粒嵌入到聚合物壳层中。去除内部溶剂,得到胶体颗料嵌入到聚合物的片状结构。在聚合物壳保护下,对胶体颗粒进行刻蚀,胶体颗粒的中间部位保持原有的B基团,两侧的球冠处变成羟基(可定义为A基团),也可对羟基位置再进行其他性质的二次改性,如-NH2,(可形成不同性质的A基团),从而得到ABA型的胶体颗粒。
本发明通过Pickering乳液界面聚合过程中的三维界面保护法制备出了尺度在100-1000nm具有ABA型三相分区的胶体颗粒,该胶体颗粒在光电磁功能材料、医用材料、颗粒乳化及环型结构模板材料等方面具有潜在的应用价值。与传统方法相比,该方法基于乳液聚合的三维界面且乳液聚合的生产工艺相对成熟,易于实现量产化。该方法所用原料简单易得,成本较低,可自制或商用购买获得,可满足实验室及工厂的批量化生产。Pickering乳液的调控性较好,通过调节胶体颗粒的表面性质可调整其在聚合物保护膜的嵌入深度,通过调控聚合单体加入量及聚合时间可有效调控保护膜的厚度,因此ABA型胶体颗粒的分区特性可进行有效的调控。该方法所适用的胶体颗粒较为广泛,随着对Pickering乳液的深入研究,有希望将该方法拓展到有机胶体颗粒、金属胶体颗粒的范畴。
附图说明
图1是本发明技术方案制备ABA型胶体颗粒的原理路线图。
图2是本发明实施例1制备的聚合物乳胶的形貌照片,其中左图是聚合物胶乳的偏光显微镜照片,右图是聚合物胶乳表面的胶体颗粒排布情况的扫描电镜照片。
图3是本发明实施例1制备流程中去除内部石蜡后的复合片层的SEM照片。
图4是利用本发明技术方案经刻蚀后得到的ABA型胶体颗粒的扫描电镜照片,其中左侧照片对应实施例1,刻蚀表面比较光滑;右侧照片对应实施例2,刻蚀表面比较粗糙。
图5是利用本发明技术方案制备的ABA型胶体颗粒的EDX测试结果图。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图对本发明作进一步的说明,但本发明并不限于以下实施例。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。所选用的制备方法原理如图1所示。
实施例1—ABA型多重性质二氧化硅胶体颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质胶体颗粒:
(1)胶体颗粒改性:将1g直径为400nm的二氧化硅(SiO2)粒子及超声分散于40mL乙醇中,加入2g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷超声分散至完全溶解;将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到氨基改性SiO2颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.05g步骤(1)中所得的氨基改性SiO2颗粒及lmL0.1wt%的过硫酸钾水溶液(质量百分数)超声分散于9g蒸馏水形成水相,称取0.2g苯乙烯及0.8g石蜡(52#,熔点为50-52℃)在60℃混合均匀成为油相,将水相与油相混合后置于70℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,70℃下聚合7h。将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到聚合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量正己烷中,超声处理20min以上,离心分离并用正己烷清洗3次以上,真空干燥后得到SiO2颗粒嵌入到聚苯乙烯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质二氧颗粒:在聚苯乙烯保护下,将复合片层分散于0.lmol/L的NH4F水溶液中刻蚀1h,加入乙醇离心后用丙酮溶解聚苯乙烯,离心干燥后即可得到两端带有-OH中间带有-NH2的ABA型SiO2颗粒。
实施例2—ABA型多重性质二氧化硅颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质二氧化硅颗粒:
(1)胶体颗粒改性:将lg直径为300nm的二氧化硅(SiO2)颗粒及超声分散于40ml乙醇中,加入2g的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯超声分散至完全溶解。将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到酰氧基改性SiO2颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.05g步骤(1)中所得的酰氧基改性SiO2颗粒及1mL浓度为0.1%过硫酸铵水溶液超声分散于7g蒸馏水形成水相,称取0.4g甲基丙烯酸甲酯及0.6g石蜡(30#,熔点为30-32℃)在混合均匀成为油相,将水相与油相混合后置于70℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,70℃下聚合10h。将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到复合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量40℃热乙醇中,超声处理20min以上,离心分离并用40℃热乙醇清洗3次以上,真空干燥后得到SiO2颗粒嵌入到聚甲基丙烯酸甲酯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质二氧化硅颗粒:在聚甲基丙烯酸甲酯保护下,将复合片层分散于0.lmol/L的NH4F水溶液中刻蚀30min后,分散于的十八烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中室温反应4h;离心分离后用丙酮溶解聚甲基丙烯酸甲酯,离心干燥后即可得到两端带有-R18中间带有-O-C(=O)-的ABA型SiO2颗粒。
实施例3—ABA型多重性质二氧化钛胶体颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质胶体颗粒:
(1)胶体颗粒改性.:将1g直径为500nm的二氧化钛(TiO2)粒子及超声分散于40ml乙醇中,加入2g的γ-巯丙基三甲氧基硅烷超声分散至完全溶解;将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到巯基改性TiO2颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.02g步骤(1)中所得的巯基改性TiO2颗粒及1mL浓度为0.1%偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐水溶液超声分散于9g蒸馏水形成水相,称取0.12g甲基丙烯酸甲酯,0.08g苯乙烯及0.3g石蜡(25#,熔点为25℃)在混合均匀成为油相,将水相与油相混合后置于80℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,80℃下聚合6h。将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到复合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量正己烷中,超声处理20min以上,离心分离并用正己烷清洗3次以上,真空干燥后得到TiO2颗粒嵌入到聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质二氧化钛颗粒:在聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯保护下,将复合片层分散于0.lmol/L的NH4F水溶液中刻蚀l h后,将复合片层分散于lmol/L乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中室温反应4h,离心后用丙酮溶解聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯,离心干燥后即可得到两端带有-C=C-基中间带有-SH的ABA型TiO2颗粒。
实施例4—ABA型多重性质二氧化钛颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质二氧化钛颗粒:
(1)胶体颗粒改性:将lg直径为800nm的二氧化钛(TiO2)颗粒及超声分散于40ml乙醇中,加入2g的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷超声分散至完全溶解。将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到酰氧基改性TiO2颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.15g步骤(1)中所得的酰氧基改性TiO2颗粒及2mL浓度0.1%过硫酸钾水溶液超声分散于13g蒸馏水形成水相,称取0.5g苯乙烯及0.5g石蜡(40#,熔点为40-42℃)在混合均匀成为油相,将水相与油相混合后置于70℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,70℃下聚合8h。将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到复合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量正己烷中,超声处理20min以上,离心分离并用正己烷清洗3次以上,真空干燥后得到TiO2颗粒嵌入到聚苯乙烯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质二氧化钛颗粒:在聚苯乙烯保护下,将复合片层分散于浓度为5%的NH4F水溶液中室温刻蚀1h,离心分离后用丙酮溶解聚苯乙烯,离心干燥后即可得到两端带有-OH中间带有-O-C(=O)-的ABA型TiO2颗粒。
实施例5—ABA型多重性质氧化铝胶体颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质颗粒:
(1)胶体颗粒改性:将l g直径为700nm的氧化铝(A12O3)粒子及超声分散于40ml乙醇中,加入2g的2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷超声分散至完全溶解;将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到环氧基改性Al2O3颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.13g步骤(1)中所得的环氧基改性Al2O3颗粒及0.1%的过硫酸铵水溶液1mL超声分散于9g蒸馏水形成水相,称取0.4g甲基丙烯酸甲酯,0.2g丙烯酸正丁酯及0.4g石蜡(34#,熔点为34-36℃)在混合均匀成为油相,将水相与油相混合后罝于70℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,70℃下聚合7h将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到复合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量正己烷中,超声处理20min以上,离心分离并用正己烷清洗3次以上,真空干燥后得到Al2O3颗粒嵌入到聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯酸正丁酯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质氧化铝颗粒:在聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯酸正丁酯保护下,将复合片层分散于0.lmol/L的NH4F水溶液中刻蚀l h后,将复合片层分散于lmol/L苯基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中室温反应4h,离心分离后用丙酮溶解聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯酸正丁酯,离心干燥后即可得到两端带有-C6H5中间带有-CH(O)CH-的ABA型Al2O3颗粒。
实施例6—ABA型多重性质氧化锌颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质氧化锌颗粒:
(1)胶体颗粒改性:将l g直径为l00nm的氧化锌(ZnO)颗粒及超声分散于乙醇中,加入2g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷超声分散至完全溶解:将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到氨基改性ZnO颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.02g步骤(1)中所得的氨基改性ZnO颗粒及浓度为0.1%的偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐水溶液2mL超声分散于18g蒸馏水形成水相,称取0.2g苯乙烯,0.2g丙烯酸-2-羟基乙酯及0.6g石蜡(44#,熔点为44-46℃)在混合均匀成为油相,将水相与油相混合后罝于80℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,80℃下聚合8h。将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到复合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量正己烷中,超声处理20min以上,离心分离并用正己烷清洗3次以上,真空干燥后得到ZnO颗粒嵌入到聚苯乙烯/聚丙烯酸-2-羟基乙酯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质氧化锌颗粒:在聚苯乙烯/聚丙烯酸-2-羟基乙酯保护下,将复合片层分散于5%NH4F水溶液中室温反应30min,离心分离后用丙酮溶解聚苯乙烯/聚丙烯酸-2-羟基乙酯,离心干燥后即可得到两端带有-OH中间带有-NH2的ABA型ZnO颗粒。
实施例7—ABA型多重性质四氧化三铁颗粒的制备
按照如下步骤制备ABA型多重性质四氧化三铁颗粒:
(1)胶体颗粒改性:将lg直径为1000nm的四氧化三铁(Fe3O4)颗粒及超声分散于乙醇中,加入2g的酰氧基铝酸酯偶联剂超声分散至完全溶解:将该分散液置于70℃水浴中冷凝回流12h,离心三次后室温真空干燥得到酰氧基改性Fe3O4颗粒。
(2)Pickering乳液聚合:称取0.2g步骤(1)中所得的酰氧基改性Fe3O4颗粒分散于7g蒸馏水形成水中并添加1mL浓度为0.1%的偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐水溶液形成水相,称取0.6g甲基丙烯酸甲酯及0.4g石蜡(48#,熔点为48-50℃)在混合均匀成为油相,将水相与油相混合后罝于70℃水浴中,在转速为l000rpm下快速搅拌5min形成Pickering乳液,70℃下聚合8h。将所得胶乳过滤洗涤并真空干燥得到复合胶乳。
(3)聚合物复合片层结构的制备:将所得胶乳溶于过量正己烷中,超声处理20min以上,离心分离并用正己烷清洗3次以上,真空干燥后得到Fe3O4颗粒嵌入到聚甲基丙烯酸甲酯中的复合片层结构。
(4)ABA型多重性质四氧化三铁颗粒:在聚甲基丙烯酸甲酯保护下,将复合片层分散于5%NH4F水溶液中室温反应30min,离心分离后用丙酮溶解聚甲基丙烯酸甲酯,离心干燥后即可得到两端带有-OH中间带有-O-C(=O)-的ABA型Fe3O4颗粒。
以实例1为例进行EDX表征,中间环状部位带有NH2,通过EDX表征带有N元素,两侧球冠刻蚀后为纯SiO2,EDX检测结果无N元素,证明ABA型胶体颗粒的成功制备,其余实施例也得到相应的证实。根据本发明内容进行调整,均可实现本发明材料的制备,通过EDX表征且表现出与实施例基本一致的性能。以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒,其特征在于,按照下述步骤进行:
步骤1,将胶体颗粒利用带有B特征基团的偶联剂进行改性,得到表面具有B基团的胶体颗粒;
步骤2,利用表面带有B基团的胶体颗粒作为颗粒乳化剂,以单体、有机溶剂混合成为油相,以引发剂的水溶液为水相,高速搅拌制备Pickering乳液,升温聚合后得到聚合物胶乳;
步骤3,将所得聚合物胶乳进行破乳以去除内部溶剂,得到胶体颗粒嵌入到聚合物中的复合片层,即聚合物壳保护的胶体颗粒;
步骤4,在聚合物膜层保护下,对胶体颗粒进行处理(即选择性刻蚀或者二次改性)以使胶体颗粒上未保护的区域引入A特征基团,通过去除聚合物膜层后即可得到表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒,其特征在于,在步骤1中,胶体颗粒选自硅、钛、铁、铝、锌的氧化物,胶体颗粒尺寸为l00-1000nm;偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂,B基团取决于所选用偶联剂,选择氨基、巯基、环氧基、烷基、乙烯基或者酰氧基。
3.根据权利要求1所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒,其特征在于,在步骤2中,单体选自苯乙烯类单体,或者丙烯酸酯类单体,如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸甲酯;引发剂选自水溶性的引发剂,如偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、过硫酸钾或者过硫酸铵;有机溶剂选自25#-52#石蜡;聚合温度为引发剂引发温度之上,如70—80℃,保持恒温聚合以形成聚合物乳胶,聚合时间为6-10h;水油比(体积比)为1:8~1:20,优选1:(10—15);在水相中,引发剂的质量百分数为0.1—0.5wt%;在油相中,单体的质量百分数为10—60%,优选20—50%,胶体颗粒与油相质量比为1:5~1:50,优选1:(15—30)。
4.根据权利要求1所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒,其特征在于,在步骤3中,利用溶剂及超声振荡使胶乳破碎并去除内部溶剂,溶剂为正己烷。
5.根据权利要求1所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒,其特征在于,在步骤4中,选择溶剂去除聚合物膜层,选用溶剂为丙酮、甲苯或者四氢呋喃;使用氟化铵水溶液对胶体颗粒进行刻蚀,A特征基团为刻蚀后所得到的羟基,氟化铵的质量百分数为1—10wt%;对胶体颗粒进行二次改性,二次改性剂选择硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂,A特征基团为与B基团性质不同的特征基团,如氨基、巯基、环氧基、烷基、乙烯基、酰氧基。
6.一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒的制备方法,其特征在于,按照下述步骤进行:
步骤1,将胶体颗粒利用带有B特征基团的偶联剂进行改性,得到表面具有B基团的胶体颗粒;
步骤2,利用表面带有B基团的胶体颗粒作为颗粒乳化剂,以单体、有机溶剂混合成为油相,以引发剂的水溶液为水相,高速搅拌制备Pickering乳液,升温聚合后得到聚合物胶乳;
步骤3,将所得聚合物胶乳进行破乳以去除内部溶剂,得到胶体颗粒嵌入到聚合物中的复合片层,即聚合物壳保护的胶体颗粒;
步骤4,在聚合物膜层保护下,对胶体颗粒进行处理(即选择性刻蚀或者二次改性)以使胶体颗粒上未保护的区域引入A特征基团,通过去除聚合物膜层后即可得到表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒。
7.根据权利要求6所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒的制备方法,其特征在于,在步骤1中,胶体颗粒选自硅、钛、铁、铝、锌的氧化物,胶体颗粒尺寸为l00-1000nm;偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂,B基团取决于所选用偶联剂,选择氨基、巯基、环氧基、烷基、乙烯基或者酰氧基。
8.根据权利要求6所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒的制备方法,其特征在于,在步骤2中,单体选自苯乙烯类单体,或者丙烯酸酯类单体,如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸甲酯;引发剂选自水溶性的引发剂,如偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、过硫酸钾或者过硫酸铵;有机溶剂选自25#-52#石蜡;聚合温度为引发剂引发温度之上,如70—80℃,保持恒温聚合以形成聚合物乳胶,聚合时间为6-10h;水油比(体积比)为1:8~1:20,优选1:(10—15);在水相中,引发剂的质量百分数为0.1—0.5wt%;在油相中,单体的质量百分数为10—60%,优选20—50%,胶体颗粒与油相质量比为1:5~1:50,优选1:(15—30)。
9.根据权利要求6所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒的制备方法,其特征在于,在步骤3中,利用溶剂及超声振荡使胶乳破碎并去除内部溶剂,溶剂为正己烷。
10.根据权利要求6所述的一种表面具有多重性质的ABA型胶体颗粒的制备方法,其特征在于,在步骤4中,选择溶剂去除聚合物膜层,选用溶剂为丙酮、甲苯或者四氢呋喃;使用氟化铵水溶液对胶体颗粒进行刻蚀,A特征基团为刻蚀后所得到的羟基,氟化铵的质量百分数为1—10wt%;对胶体颗粒进行二次改性,二次改性剂选择硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂,A特征基团为与B基团性质不同的特征基团,如氨基、巯基、环氧基、烷基、乙烯基、酰氧基。
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