對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑及其制備方法。該該乳化劑具有一定水溶性的單體通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合RAFT法，形成聚合度在20～500的高分子線性臂，然后以高分子臂為調(diào)控試劑通過異相聚合交聯(lián)劑與間隔單體來形成核交聯(lián)星型高分子，其中交聯(lián)劑與間隔單體交聯(lián)聚合形成核，高分子線性臂為臂。該星型高分子對(duì)溫度和離子具有雙響應(yīng)性，形成的穩(wěn)定乳液可通過調(diào)節(jié)溫度或離子強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)快速完全破乳，且可以回收再利用，循環(huán)使用次數(shù)可高達(dá)十多次，且乳化效果不會(huì)下降。雙響應(yīng)性核交聯(lián)星型高分子乳化劑屬于高效率，無毒、低刺激、及智能型的新型乳化劑，形成的乳液可以直接作為終端產(chǎn)品使用，將會(huì)帶來更多的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和更大的實(shí)用價(jià)值。
【專利說明】對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子乳化劑及其制備方法。特別是一種對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乳化劑(emulsifier)是能使兩種不相溶的液體形成穩(wěn)定乳液的物質(zhì)。乳化劑一般來講是具有雙親性的表面活性劑，親水基團(tuán)通常為極性的基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，也可是羥基、酰胺基、乙氧基等；而憎水基團(tuán)通常為較長的碳?xì)滏?。另外，微米或納米級(jí)別的固體顆粒也可以用作乳化劑，如粘土顆粒等，此類乳化劑稱為Pickering乳化劑，他們必須具備對(duì)兩相合適的潤濕性，形成的乳液通常具有較高的穩(wěn)定性。
[0003]星型高分子，是指三條或三條以上的線性聚合物鏈(形象的稱作“高分子臂”)通過其高分子的一端連接到一個(gè)共同的連接點(diǎn)上而形成的“星狀”聚合物，是支化拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)中最簡單的結(jié)構(gòu)之一。具有較小高分子臂數(shù)的星型高分子中的連接點(diǎn)通常為一個(gè)有機(jī)化合物，而具有較大高分子臂數(shù)的核交聯(lián)星型高分子的連接點(diǎn)為一個(gè)小尺寸的、高度交聯(lián)的聚合物核。其中用作交聯(lián)的核的尺寸必須遠(yuǎn)小于高分子臂的尺寸，其高分子臂在良溶劑中會(huì)很好地舒展開來，使星型高分子具有良好的溶解性。星型高分子的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它們在藥物輸送、催化、涂層、及流變改良劑等方面有很好的應(yīng)用。而將其用作乳化劑方面還鮮見于報(bào)道。目前，幾乎所有的核交聯(lián)星型高分子的制備是在均相溶液(特別是有機(jī)溶液)中制備的，存在制備 效率低、樣品分散度高及環(huán)境污染等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供一種對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑。
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供一種該乳化劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明采用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)方法，通過兩步來制備核交聯(lián)星型高分子。第一步為高分子臂的制備；第二步為核交聯(lián)星型高分子的制備。高分子臂是通過RAFT方法對(duì)兩種或兩種以上的具有一定水溶性的單體，如N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PPEGMA)、2_甲氧基丙烯酸酯與聚乙二醇甲醚丙烯酸酯進(jìn)行共聚來形成共聚的高分子臂。在形成高分子臂后，然后通過在水中的異相聚合交聯(lián)來形成核交聯(lián)星型高分子，在該步中，可以選用的間隔單體為N-異丙基丙烯酰胺、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯等，可選用的交聯(lián)劑為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三(乙二醇基)二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、I，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、I，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、三(乙二醇基)二甲基丙烯酸酯等。以下是以2-甲氧基丙烯酸酯MEA和聚乙二醇甲醚丙烯酸酯PEGA為單體制備溫度與離子響應(yīng)性星型高分子乳化劑的合成機(jī)理:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)溫度和鹽響應(yīng)的星型高分子乳化劑，其特征在于該乳化劑具有一定水溶性的單體通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合RAFT法，形成聚合度在20~500的高分子線性臂，然后以高分子臂為調(diào)控試劑通過異相聚合交聯(lián)劑與間隔單體來形成核交聯(lián)星型高分子，其中交聯(lián)劑與間隔單體交聯(lián)聚合形成核，高分子線性臂為臂；所述的一定水溶性的單體為:聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯PPEGMA，聚乙二醇甲醚丙烯酸酯PEGA，N-異丙基丙烯酰胺NIPAM，2-甲氧基丙烯酸酯MEA中的一或二種；所述的間隔單體為'N-異丙基丙烯酰胺、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯或苯乙烯；所述的交聯(lián)劑為'N,-亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三(乙二醇基)二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯或三(乙二醇基)二甲基丙烯酸酯；其中高分子線性臂、間隔單體和交聯(lián)劑的摩爾比一般為1:10:5。
2.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑的方法，其特征在于該方法的具體步驟為: A.將鏈轉(zhuǎn)移劑芐基乙基三硫代、具有一定水溶性的單體、引發(fā)劑油溶性的AIBN按照·1: (20~500): (0.01~1.0)的摩爾比加入到溶劑中，在惰性氣氛下，在50°C~80°C下反應(yīng)·0.5~20小時(shí)，聚合結(jié)束后，對(duì)聚合物進(jìn)行提純，得到高分子線性臂； B.將步驟A中所得高分子線性臂、間隔單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑水溶性的V50按照1:(O~30): (3~30): (0.01~1.0)的摩爾比例加入到水與乙醇的混合液中，其中乙醇體積百分含量為O~60% ;在惰性氣氛下，在30°C~80°C反應(yīng)10分鐘~2小時(shí)，可得到對(duì)溫度和鹽相應(yīng)的星型高分子乳化劑?！?br> 【文檔編號(hào)】C08F220/54GK103819633SQ201310267793
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】安澤勝, 陳起靜, 徐媛媛, 孫曉嵐 申請(qǐng)人:上海大學(xué)