專利名稱:一種雙親性共聚物自組裝膠束乳化劑的制備方法
技術領域:
本發明涉及一種雙親性共聚物自組裝膠束乳化劑的制備方法,通過分子設 計合成具有特殊功能性的高分子,通過自組裝得到具有環境響應性的膠束,可 以用作乳化劑,屬于高分子材料技術領域。
背景技術:
乳化劑在食品、制藥、化妝品、涂料、能源等領域有著廣泛的應用。然而 現有乳化劑多是小分子表面活性劑,由于其不穩定性及可遷移的特點,使得它 在食品安全衛生領域存在著致命缺陷。近年來,隨著納米技術的飛速發展,顆 粒乳化劑逐漸體現出其優異的性能,吸引了越來越多研究者的目光。
早在20世紀初,Pickering就認識到微細固體顆粒可以作為乳化劑,他 用硫酸銅、硫酸鐵乳化穩定水和石蠟體系。20世紀80年代初,固體顆粒乳化 劑開始應用于護膚品配方中,主要應用于無化學乳化劑的抗過敏配方及防曬產 品配方中。近年來,B. P. Binks等人對固體顆粒乳化劑乳化機理的研究以及 S.Fujii、 S.P.Armes等人對環境響應性顆粒乳化劑的研究,都促進了該類乳化劑 理論和應用的長足發展。
由于固體顆粒乳化劑一般要先得到納米級顆粒,已經應用研究的包括無機 固體顆粒、聚合物固體顆粒及固體脂質顆粒,然后在對顆粒進行表面改性,以 得到系列合適的乳化劑。但前一步驟就涉及諸多問題,如納米顆粒的分散、穩 定等等,同時,尤為重要的是,對顆粒表面的功能化——使顆粒乳化劑具有環 境響應性極為困難。然而,如果采用雙親性聚合物的自組裝技術,就可以從根 本上簡化顆粒乳化劑的制備過程,而且還可以從自組裝過程中,精確控制最終 得到的膠束顆粒的粒徑以及其表面性能,同時,可以從分子設計的角度來獲得 最終具有特殊功能的膠束乳化劑。
所謂自組裝,是指雙親性聚合物分子在氫鍵、靜電相互作用、范德華力等 弱相互作用力推動下,自發構筑成具有特殊結構和形狀的聚集體的過程。本發 明所采用的聚合物是簡單易得、已能工業化生產的雙親性無規共聚物或交替共 聚物,通過組裝可以獲得表面雙親性、粒徑以及形態可調的膠束,通過光敏基 團的光二聚反應,可以進行核(或殼)交聯從而得到性能穩定的乳化劑;同時, 還可以通過對分子結構的設計,經自組裝之后得到具有特殊功能性的雙親性顆 粒,諸如pH值敏感性、溫敏性、電解質敏感性以及光敏感性。因此,可以通過 環境刺激改變顆粒表面接觸角,顆粒形態等,達到控制乳液的目的,從而增加該功能乳化劑的潛在應用范圍。
發明內容
本發明的目的是提供了一種雙親性共聚物自組裝膠束乳化劑的制備方法, 針對現有顆粒乳化劑制備上的不足和無法方便地功能化,提供一種簡便的、又 能精確控制的方法,即以雙親性共聚物通過自組裝技術來制備雙親性膠束乳化 劑。
本發明的另一目的還在于從分子設計角度和自組裝過程來控制膠束乳化 劑,它可以具有特殊功能性以及環境刺激響應性等特點。
為達到上述目的,本發明采用的技術方案是 一種雙親性共聚物自組裝膠 束乳化劑的制備方法,其工藝為
(1) 制備雙親性共聚物雙親性共聚物由親水單體和疏水單體共聚,或幾 種不同類型的親水單體共聚、或幾種不同類型的疏水單體共聚得到;
所用親水性單體選自
(a) 馬來酸酐、(甲基)丙烯酸、對乙烯基苯甲酸;
(b) 4—乙烯基吡啶、2—乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸一2— (二甲氨基) 乙酯、二乙胺乙基甲基丙烯酸酯;
(c) 對乙烯基苯磺酸、(甲基)丙烯酰乙氧基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯 酰胺、N,N、一二甲基丙烯酰胺、N—二甲胺乙基甲基丙烯酰胺;
(d) (甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯、N—異丙基丙烯酰胺等; 所用疏水性單體選自
(e) 苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯類、醋酸乙烯酯;
(f) (甲基)丙烯酰乙氧基肉桂酸酯、4-甲基-7-對乙烯基苯亞甲氧基香豆素;
由兩種或兩種以上不同類型的單體通過普通自由基溶液聚合、自由基分散
聚合、自由基乳液聚合、或自由基沉淀聚合的共聚方法,制備雙親性共聚物;
(2) 進行雙親性共聚物溶液自組裝在選擇性溶劑中,進行雙親性共聚物 溶液自組裝,得到雙親性共聚物膠束;選擇性溶劑由共溶劑和沉淀劑組成,其 中共溶劑能同時溶解兩種不同類型的單體組成的聚合物鏈段,選用二甲基甲 酰胺、二甲基亞砜、二氧六環、四氫呋喃、丙酮、異丙醇、丁醇或混合溶劑; 沉淀劑是共聚物中一種鏈段的良溶劑,是共聚物中另一種鏈段的沉淀劑,選用 水、乙醇或甲苯;將雙親性共聚物完全溶于共溶劑中,雙親性共聚物溶液質量 濃度范圍為0.5%-30%,攪拌下緩慢滴入0.1-2倍共溶劑體積的沉淀劑,使共聚 物發生微相分離,自組裝形成穩定的雙親性共聚物組裝膠束溶液,在沉淀劑滴 加完畢后繼續勻速攪拌2-12小時,使聚合物鏈組裝完全;所組裝出的膠束平均 粒徑在10 800nm之間。
(3) 膠束固定化將自組裝的雙親性共聚物組裝膠束溶液逐滴加入2-10倍于共溶劑體積用量的沉淀劑中使膠束穩定;繼續攪拌1-3小時后通過透析法置 換出共溶劑、或者采用揮發法蒸出共溶劑(例如低沸點的四氫呋喃、丙酮,此 法一般用于反相膠束乳化劑制備),得到兩親性共聚物組裝膠束溶液,該兩親性 共聚物組裝膠束以膠束粒子溶液形式存在,或經冷凍干燥、或經噴霧干燥得到 固體膠束粒子,作為膠束乳化劑使用。所述的制備方法,所采用的普通自由基共聚,從分子設計的角度選擇不同 類型的共聚單體及其比例,從而調節最終所得聚合物鏈段中兩性鏈段的比例; 聚合物中兩性鏈段比例的調節,決定膠束乳化劑粒子性能的可控性。制備的雙親性共聚物,通過最初分子設計,使得共聚物具有(a)pH敏感響 應性;(b)溫度敏感響應性;(C)離子敏感響應性;(d)光敏感響應性。所述的制備方法,進行雙親性共聚物溶液自組裝,通過控制選擇性溶劑比 例來控制最終膠束粒子表面親疏水性、膠束粒徑,從而控制最終膠束乳化劑的 乳化性能。所述方法制備的膠束粒子,具有(a)pH敏感響應性;(b)溫度敏感響應性; (c)離子敏感響應性;(d)光敏感響應性。所述方法制備的膠束粒子的應用,作為膠束乳化劑使用,被乳化油性成分 與膠束粒子之比為1-1000 : l進行混合;油或油性成分選用1:甲苯、環己垸、 正辛烷、十一醇;2:硅油、白油、硬脂酸;3:重油、煤油、柴油;或4:油性 染料、油性引發劑、油性固化劑、活性物。乳液制備取按上所述技術方案制得的膠束乳化劑水溶液(控制溶液中膠 束的質量濃度為0.1%-20%), 0.1-10倍膠束乳化劑水溶液體積的油或油性物質, 在4000-20000轉/分鐘的轉速下用打漿機均質化,制得所需水包油型乳液;或取 按上述技術方案制得的反相膠束溶液(甲苯為溶劑),0.1-10倍反相膠束乳化劑 溶液體積的水或水溶性物質,在4000-20000轉/分鐘的轉速下用打漿機均質化, 制得所需油包水型乳液。本發明的有益效果本發明克服了現有顆粒乳化劑制備上和對其功能化改性上的不足,采用雙親性無規共聚物或交替共聚物(該共聚物簡單易得、已能工業化生產),通過聚合物組裝可以獲得表面雙親性、粒徑以及形態可調的膠束; 同時,還可以通過對分子結構的設計,經自組裝之后得到具有特殊功能性的雙 親性顆粒,諸如pH值敏感性、溫敏性、電解質敏感性以及光敏感性。因此,可 以通過環境刺激改變顆粒表面接觸角,顆粒形態等,達到控制乳液的目的,從 而增加該功能乳化劑的應用范圍。
圖1不同溫度下乳化效果表觀圖,其中左25'C下乳化后的效果;右50°C 條件下乳化效果。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步說明,但本發明并不局限于此。 實施例1
(1) 雙親性共聚物的制備
通過自由基沉淀聚合,合成具有交替結構的雙親性共聚物聚(苯乙烯-alt-馬來酸酐)。稱量苯乙烯2.08g (0.02mol),馬來酸酐1.96g (0.02mol),引發劑 偶氮二異丁腈0.020g (0.00012 mol,按反應單體總摩爾量的0.3%計)于28mL 甲苯中,充氮氣20分鐘,65'C下反應12h,濾掉甲苯,溶解在15mL二甲基甲 酰胺中,在8倍于二甲基甲酰胺體積的乙醚中沉淀,過濾,30。C真空干燥。產 物溶解在二甲基甲酰胺中,沉淀,過濾,干燥。重復上述步驟三次,得到純凈 的雙親性交替共聚物。
(2) 雙親性共聚物膠束乳化劑的制備
將(1)所得共聚物溶解在二甲基甲酰胺中配成質量濃度2%的溶液,勻速 攪拌下逐步向聚合物溶液中緩慢滴加與二甲基甲酰胺等體積的沉淀劑去離子 水;在滴加完畢后繼續勻速攪拌4h,然后將混合溶液緩慢加入6倍二甲基甲酰 胺體積的去離子水中使膠束穩定;繼續攪拌2h后通過透析法置換出二甲基甲酰 胺溶劑,控制最終膠束水溶液中膠束質量濃度為0.5%,即可用作膠束乳化劑(或 經噴霧干燥的方法得到固體膠束粒子)。
(3) 乳液制備
取100mL步驟(2)所述膠束乳化劑溶液,以及100mL的溶于甲苯的油溶 性染料,在15000轉/分鐘的速度下均質2min,得到極其穩定的微細乳液。該水 性乳液可以用于彩色噴墨印染,其優點是污染少,可以直接通過噴頭進行印染, 而且不會出現油性染料堵塞噴頭的現象。
實施例2
(1) 雙親性共聚物的制備,與例1相同。
(2) 雙親性共聚物膠束乳化劑的制備,與例1相同。
(3) 乳液制備
取3mL步驟(2)所述分散乳化劑溶液,添加氯化鈉并調節其在膠束水溶液 中的濃度,并取等體積甲苯,在15000轉/分鐘的速度下均質2min,得到極其穩 定的微細乳液,此類聚電解質可以通過添加小分子電解質(如氯化鈉),大大提 高乳化效果。
實施例3 (1)雙親性共聚物的制備
合成具有交替聚合傾向的聚(馬來酸酐-co-苯乙烯-co- (4-甲基-7-對乙烯基 苯亞甲氧基香豆素))。稱量馬來酸酐2.352g(0.024mol),苯乙烯1.56g(0.015mo1),4-甲基-7-對乙烯基苯亞甲氧基香豆素L33g (0.005mol),引發劑偶氮二異丁腈 0.072g (0.00044 mol,按單體總摩爾量的1.0%)于25mL二氧六環中,充氮氣 50分鐘,65'C下反應8h,在8倍于二氧六環體積的甲醇/7K (體積比為l:l)的 混合溶劑中沉淀,過濾,30'C真空干燥。產物溶解在四氫呋喃中,沉淀,過濾, 干燥。重復上述步驟三次,得到純凈的具有交替結構傾向的雙親性共聚物。(2) 雙親性共聚物膠束乳化劑的制備 將所得共聚物溶于二氧六環中配成質量濃度為5%的溶液,勻速攪拌下逐步向聚合物溶液中緩慢滴加0.5倍二氧六環體積的沉淀劑去離子水;在滴加完畢后 繼續勻速攪拌6h,然后將混合溶液緩慢加入6倍二氧六環體積的去離子水中使 膠束穩定;繼續攪拌2h后通過透析法置換出二氧六環溶劑,控制最終膠束水溶 液中膠束質量濃度為0.6%,從而得到該雙親性聚合物的膠束水溶液,所得到膠 束粒徑在180nm左右,用lkw的高壓汞燈輻照lh,膠束表面發生光照交聯反應 使膠束固定化。(3) 乳液的制備取步驟(2)所述膠束乳化劑0.5L、柴油0.5L,在10000轉/分鐘的速度下 均質15min,得到具有較好的乳化效果并且比較穩定的乳液,可以用作乳液燃料。 實施例4(1) 雙親性共聚物的制備合成雙親性聚(丙烯酸一2— (二甲氨基)乙酯-co-甲基丙烯酸甲酯-co-甲基 丙烯酰氧乙基肉桂酸酯)。稱量丙烯酸—2— (二甲氨基)乙酯2.86g (0.02md), 甲基丙烯酸甲酯l.Og (O.Olmol),甲基丙烯酰氧乙基肉桂酸酯2.46g (O.Olmol), 引發劑偶氮二異丁腈0.099g (0.0006 mol,按單體總摩爾量的1.5%)于25mL 二 氧六環中,充氮氣20min, 7(TC下反應12h,在8倍于二氧六環體積的甲醇/水(體 積比為1:1)的混合溶劑中沉淀,過濾,3(TC真空干燥。產物溶解在四氫呋喃中, 沉淀,過濾,干燥。重復上述步驟三次,得到純凈的雙親性共聚物。(2) 雙親性共聚物膠束乳化劑的制備 將所得的共聚物溶于二氧六環中配成質量濃度2%的溶液,勻速攪拌下逐步向聚合物溶液中緩慢滴加1.5倍于二氧六環體積的沉淀劑去離子水;滴加完畢后 繼續勻速攪拌6h,然后將混合溶液緩慢加入6倍二氧六環體積的去離子水中使 膠束穩定;繼續攪拌2h后通過透析法置換出二氧六環溶劑,經噴霧干燥的方法 得到固體膠束粒子,可配合其它成分作為乳化劑使用。(3) 乳液的制備取上述固體膠束粒子2g、吐溫-80 0.5g、白油15g和水15g,在5000轉/分 鐘的速度下均質5min,得到極其穩定的乳液。所述固體膠束粒子與表面活性劑 吐溫-80復配,可用于化妝品類型的穩定乳液體系,同時,該物質含有紫外光交聯可逆基團,又使得它具有重復吸收紫外線的能力,可以用于防紫外輻射的場 合。
實施例5
(1) 雙親性共聚物的制備
合成雙親性共聚物聚(4-乙烯基吡徒《0-丙烯酸《0- (4-甲基-7-對乙烯基苯 亞甲氧基香豆素))。稱量0.525g (0.005mol) 4-乙烯基吡啶,0.36g (0.005mol) 丙烯酸,2.66g (O.Olmol) 4-甲基-7-對乙烯基苯亞甲氧基香豆素,0.049g引發劑 偶氮二異丁腈(0.0003 mol,按單體總摩爾量的1.5%)于25mL二氧六環中,充 氮氣20分鐘,7(TC下反應12h,在8倍于二氧六環體積的甲醇/水(體積比為8:2) 的混合溶劑中沉淀,過濾,30'C真空干燥。產物溶解在THF中,沉淀,過濾, 干燥。重復上述步驟三次,得到純凈的兩性聚弱電解質雙親性共聚物。
(2) 雙親性共聚物膠束乳化劑的制備 將所得的雙親性共聚物在二氧六環中配置成質量濃度3%的溶液,勻速攪拌
下逐步向聚合物溶液中緩慢滴加2倍于二氧六環體積的沉淀劑去離子水;滴加 完畢后繼續勻速攪拌3h,然后將混合溶液緩慢加入6倍二氧六環體積的去離子 水中使膠束穩定;繼續攪拌lh后通過透析法置換出二氧六環,控制最終膠束水 溶液中膠束質量濃度為0.6%,用lkw的高壓汞燈輻照固化0.5h,膠束表面發生 光照交聯反應使膠束固定化,得到兩性聚弱電解質膠束乳化劑。
(3) 乳液制備
取步驟(2)所制得的兩性聚弱電解質膠束乳化劑,調一系列不同pH的膠 束溶液3mL以及等體積的溶解在油中的油性物質,在5000rpm的速度下均質, 得到一系列不同乳化效果的乳液。該乳液的乳化效果可以通過體系的酸堿性得 到很好的控制。
同時,由于該乳液的膠束乳化劑的主體聚合物是兩性聚弱電解質膠束,因 此,該乳液還具有一定的酸堿緩沖性能,可以用于特殊場合。 實施例6
(1) 雙親性共聚物的制備
通過普通自由基溶液聚合,合成全親水性聚電解質聚(丙烯酸一2— (二甲 氨基)乙酯-co-丙烯酸)P(DM-co-AA)。稱量4,29g (0.03mol)丙烯酸—2— (二 甲氨基)乙酯,5.04g C0.07mo1)丙烯酸,0.164g引發劑偶氮二異丁腈(0.001 mol, 按單體總摩爾量的1.0%)于25mL超純水中,充氮氣30分鐘,7(TC下反應12h, 在8倍于超純水的丙酮中沉淀,過濾,3(TC真空干燥。產物溶解在超純水中, 沉淀,過濾,干燥。重復上述步驟三次,得到純凈的雙親性共聚物。
(2) 膠束乳化劑的制備
取步驟(1)所述聚電解質在水中攪拌12h,溶解成質量濃度0.5%的聚合物溶液,通過滴加少量鹽酸或氫氧化鈉溶液來調節膠束溶液的pH值,攪拌6h; 通過酸值的調節,可以控制形成的膠束乳化劑溶液的膠束形態。
(3)乳液制備
取3mL步驟(2)所述膠束乳化劑溶液和3mL甲苯,在8000轉/分鐘的速 度下均質2min,得到的不同的乳液乳化效果,故可以通過pH來調控此類全親 水性pH敏感的膠束乳化劑的乳化能力。 實施例7
(1) 雙親性共聚物的制備
通過自由基無皂乳液聚合,雙親性共聚物聚(苯乙烯-co-丙烯酸)的合成。 在15mL乙醇/水(體積比為7:3)的混合溶劑中加入0.75g苯乙烯,3.00g丙烯 酸,加入0.16g引發劑偶氮二異丁腈(單體總量2.0mol%),反應8小時,40°C 旋轉蒸發溶劑乙醇和水,加入5mL二甲亞砜溶解聚合物,在體積比為2/8的甲 醇/水的混合溶劑50mL中沉淀,抽濾,7(TC烘箱干燥,循環三次,最終得所需 產物。
(2) 膠束乳化劑的制備
取聚(苯乙烯-co-丙烯酸)溶解在四氫呋喃中配成質量濃度5%的溶液。在 攪拌的條件下向聚合物溶液中逐滴緩慢加入1.5倍于四氫呋喃體積的沉淀劑甲 苯,繼續攪拌4小時,然后將混合溶液緩慢加入攪拌著的3.5倍于四氫呋喃體積 的甲苯中使膠束穩定;繼續攪拌2小時后加熱到70'C蒸出四氫呋喃溶劑,得到 反相膠束甲苯溶液,溶液中膠束質量濃度為1.0%,可以作為反相膠束乳化劑使 用。
(3) 乳液制備
取步驟(2)中所述反相膠束乳化劑3mL, 3mL水(或者其他水溶性物質) 在10000rpm的轉速下均質2min,可以得到油包水型特殊膠束乳化劑,可以用于 特殊場合。 實施例8
(1) 雙親性共聚物的制備
通過自由基溶液聚合,合成聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸-co-(丙烯酸 -2-羥乙基肉桂酸酯))。稱取3.9558(3511111101)^異丙基丙烯酰胺、0.72£(1011111101) 丙烯酸、1.23g(5mmol)丙烯酸-2-羥乙基肉桂酸酯,放入反應燒瓶中,加入20mL 二氧六環作溶劑,通氮氣30min除氧后,加入0.164g引發劑偶氮二異丁腈(1 mmol,單體總摩爾量的2%), 65。C油浴中反應24h。反應結束后,用去離子水 作沉淀劑,把反應液滴加到大量水中,抽濾得到白色固體,然后再用四氫呋喃 溶解產物,再用去離子水沉淀,反復3次,產物真空干燥即可。
(2) 膠束乳化劑的制備將共聚物聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸-co-(丙烯酸-2-羥乙基肉桂酸 酯))配成初始濃度為2%的二甲基甲酰胺溶液。不斷攪拌下向聚合物溶液中緩 慢滴加1倍于二甲基甲酰胺體積的去離子水;滴加完畢后繼續勻速攪拌3h,然 后將混合溶液緩慢加入IO倍二甲基甲酰胺體積的去離子水中使膠束穩定;然后 在去離子水中透析3天,12h換水一次,除去溶劑二甲基甲酰胺。所得膠束水溶 液可以作為膠束乳化劑。 (3)乳液制備取兩份3mL步驟(2)所述膠束乳化劑和3mL甲苯,對其中一份在25。C下 乳化、另一份加熱到50'C進行乳化,后者由于溫度超過聚(N-異丙基丙烯酰胺 -co-丙烯酸-co-(丙烯酸-2-羥乙基肉桂酸酯))的最低臨界相轉變溫度(LCST), 使得膠束親水能力極大提高,能使之失去乳化能力見圖l,該乳化劑具有溫度控 制敏感性。上述實施例用來解釋說明本發明,而不是對本發明進行限制,在本發明的 精神和權利要求的保護范圍內,對本發明作出的任何修改和改變,都落入本發 明的保護范圍。
權利要求
1、一種雙親性共聚物自組裝膠束乳化劑的制備方法,其特征是工藝為(1)制備雙親性共聚物雙親性共聚物由親水單體和疏水單體共聚,或幾種不同類型的親水單體共聚、或幾種不同類型的疏水單體共聚得到;所用親水性單體選自(a)馬來酸酐、(甲基)丙烯酸、對乙烯基苯甲酸;(b)4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯、二乙胺乙基甲基丙烯酸酯;(c)對乙烯基苯磺酸、(甲基)丙烯酰乙氧基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯酰胺、N,N`-二甲基丙烯酰胺、N-二甲胺乙基甲基丙烯酰胺;(d)(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯、N-異丙基丙烯酰胺等;所用疏水性單體選自(e)苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯類、醋酸乙烯酯;(f)(甲基)丙烯酰乙氧基肉桂酸酯、4-甲基-7-對乙烯基苯亞甲氧基香豆素;由兩種或兩種以上不同類型的單體通過普通自由基溶液聚合、自由基分散聚合、自由基乳液聚合、或自由基沉淀聚合的共聚方法,制備雙親性共聚物;(2)進行雙親性共聚物溶液自組裝在選擇性溶劑中,進行雙親性共聚物溶液自組裝,得到雙親性共聚物膠束;選擇性溶劑由共溶劑和沉淀劑組成,其中共溶劑能同時溶解兩種不同類型的單體組成的聚合物鏈段,選用二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二氧六環、四氫呋喃、丙酮、異丙醇、丁醇或混合溶劑;沉淀劑是共聚物中一種鏈段的良溶劑,是共聚物中另一種鏈段的沉淀劑,選用水、乙醇或甲苯;將雙親性共聚物完全溶于共溶劑中,雙親性共聚物溶液質量濃度范圍為0.5%-30%,攪拌下緩慢滴入0.1-2倍共溶劑體積的沉淀劑,使共聚物發生微相分離,自組裝形成穩定的雙親性共聚物組裝膠束溶液,在沉淀劑滴加完畢后繼續勻速攪拌2-12小時,使聚合物鏈組裝完全;所組裝出的膠束平均粒徑在10~800nm之間。(3)膠束固定化將自組裝的雙親性共聚物組裝膠束溶液逐滴加入2-10倍于共溶劑體積用量的沉淀劑中使膠束穩定;繼續攪拌1-3小時后通過透析法置換出共溶劑、或者采用揮發法蒸出共溶劑,得到兩親性共聚物組裝膠束溶液,該兩親性共聚物組裝膠束以膠束粒子溶液形式存在,或經冷凍干燥、或經噴霧干燥得到固體膠束粒子,作為膠束乳化劑使用。
2、 根據權利要求1所述的制備方法,其特征是所采用的普通自由基共聚, 從分子設計的角度選擇不同類型的共聚單體及其比例,從而調節最終所得聚合 物鏈段中兩性鏈段的比例;聚合物中兩性鏈段比例的調節,決定膠束乳化劑粒子性能的可控性。
3、 用權利要求1、 2所述方法制備的雙親性共聚物,其特征為通過最初分子設計,使得共聚物具有(a) pH敏感響應性;(b)溫度敏感響應性;(C)離子 敏感響應性;(d)光敏感響應性。
4、 根據權利要求1所述的制備方法,其特征是進行雙親性共聚物溶液自組裝,通過控制選擇性溶劑比例來控制最終膠束粒子表面親疏水性、膠束粒徑, 從而控制最終膠束乳化劑的乳化性能。
5、 用權利要求1所述方法制備的膠束粒子,其特征是膠束粒子具有(a) pH敏感響應性;(b)溫度敏感響應性;(C)離子敏感響應性;(d)光敏感響應 性。
6、 用權利要求l所述方法制備的膠束粒子的應用,其特征是作為膠束乳化 劑使用,被乳化油性成分與膠束粒子之比為1-1000 : 1進行混合;油或油性成分 選用(1):甲苯、環己烷、正辛烷、十一醇;(2):硅油、白油、硬脂酸;(3): 重油、煤油、柴油;或(4):油性染料、油性引發劑、油性固化劑、活性物。
全文摘要
一種雙親性共聚物自組裝膠束乳化劑的制備方法,屬于高分子材料技術領域。雙親性共聚物由親水單體和疏水單體共聚,或幾種不同類型的親水單體共聚、或幾種不同類型的疏水單體共聚得到;再在選擇性溶劑中,進行雙親性共聚物溶液自組裝,得到雙親性共聚物膠束;該共聚物組裝膠束可以穩定的分散在油水界面上,隔離油水相形成十分穩定的乳化分散體系。共聚物組裝膠束粒徑在微納米范疇內,可以單獨作為乳化劑或與其它乳化劑復配使用。
文檔編號C08L33/14GK101302296SQ20081012341
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月3日 優先權日2008年6月3日
發明者鑄 劉, 劉曉亞, 超 寧, 張永威, 易成林, 朱潔蓮, 李小杰, 楊逸群, 江金強 申請人:江南大學