温度和pH值双重刺激响应性智能聚合物微囊及其制备

摘要

本发明涉及一种温度和pH值双重刺激响应性智能聚合物微囊及其制备，微囊包括：对温度和pH敏感的两种聚合物，且两种聚合物之间形成互穿网络结构；制备包括：(1)将正硅酸四乙酯、氨水、水与无水乙醇混合均匀，再加入表面改性剂；(2)将温敏性单体与交联剂加入上述改性后的分散液中，加入引发剂反应；(3)将上述乳液稀释5～15倍后，加入pH值敏感性单体，交联剂，加入引发剂反应；(4)将上述壳层为互穿聚合物网络结构的核壳复合粒子的白色乳液分散在的氢氟酸中，经离心分离或透析纯化处理。本发明的微囊分别对温度和pH做出刺激响应性反应，且两种刺激响应性相互独立性好，彼此之间的干扰小；制备方法简单，适合于工业化生产。

主权项

一种温度和pH值双重刺激响应性智能聚合物微囊，包括：对温度和pH敏感的两种聚合物，其质量比为90∶10～60∶40，且两种聚合物之间形成互穿网络结构；其中对温度敏感的聚合物的单体为N‑异丙基丙烯酰胺、N‑叔丁基丙烯酰胺或N‑正丙基丙烯酰胺；对pH敏感的聚合物的单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述的温度和pH值双重刺激响应性智能聚合物微囊的制备方法，包括：(1)采用溶胶‑凝胶法制备二氧化硅纳米粒子：将正硅酸四乙酯TEOS、氨水、水加入无水乙醇溶剂中，混合均匀，搅拌，得到不同粒径的浓度为0.3％wt～1％wt的二氧化硅纳米粒子乙醇分散液，随后再加入表面改性剂，搅拌；其中TEOS的浓度为0.05～1摩尔/升，氨水的浓度为0.05～1摩尔/升、水的浓度为1～10摩尔/升；(2)将质量比为10∶0.1～2的温敏性单体与交联剂加入上述改性后的分散液中，温敏性单体与二氧化硅纳米粒子的质量比为5～1∶1；搅拌溶解并通氮除氧1h～5h，升温到50～80℃，加入与总质量比为0.1～1％的引发剂，搅拌速度为100～400转/分钟，反应1～8小时后得到以温度刺激响应性聚合物为壳层，二氧化硅粒子为核的核壳复合粒子的白色乳液；所述总质量为改性后的分散液、温敏性单体和交联剂的质量和；温敏性单体为N‑异丙基丙烯酰胺、N‑叔丁基丙烯酰胺或N‑正丙基丙烯酰胺；(3)将上述乳液稀释5～15倍后，加入与稀释后乳液质量比为1～5％的pH值敏感性单体和0.1～0.5％的交联剂，搅拌溶解并通氮除氧1h～5h，控制温度在10～30℃，加入与稀释后乳液质量比为0.01～0.1％的引发剂，搅拌速度为100～400转/分钟，反应0.2～10小时后得到壳层为互穿聚合物网络结构的核壳复合粒子的白色乳液；其中pH值敏感性单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；(4)将上述壳层为互穿聚合物网络结构的核壳复合粒子的白色乳液分散在10～40％质量的氢氟酸中，室温下保持1～10小时，然后经离心分离或透析纯化处理，即得对温度、pH值具有双重刺激响应性的智能聚合物微囊水分散液。