熱敏性雜臂星型高分子乳化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱敏性雜臂星型高分子乳化劑及其制備方法，該高分子乳化劑是由兩種不同的單體分別通過可逆加成-斷裂鏈轉移聚合RAFT法，形成聚合度在60~150的高分子線性臂，其中一種高分子臂具有熱敏性，另一種為水溶性的，然后以這兩種高分子臂為調控試劑通過異相聚合交聯(lián)劑形成核交聯(lián)星型高分子。核交聯(lián)星型高分子的制備方法簡單易行，合成主要是在水中進行，避免了對有毒的有機試劑的使用，屬于環(huán)境友好型制備工藝，且容易實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產；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品使用，將會帶來更多的產業(yè)應用和更大的實用價值。
【專利說明】熱敏性雜臂星型高分子乳化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種星型高分子乳化劑及其制備方法。特別是一種熱敏性雜臂星型高分子乳化劑及其制備方法。
【背景技術】
[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。乳化劑一般來講是具有雙親性的表面活性劑，親水基團通常為極性的基團，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；而憎水基團通常為較長的碳氫鏈。另外，微米或納米級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共同的連接點上而形成的“星狀”聚合物，是支化拓補結構中最簡單的結構之一。具有較小高分子臂數(shù)的星型高分子中的連接點通常為一個有機化合物，而具有交聯(lián)較大高分子臂數(shù)的核聯(lián)星型高分子的連接點為一個小尺寸的、高度交聯(lián)的聚合物核。其中核的尺寸必須遠小于高分子臂的尺寸，其高分子臂在良溶劑中會很好地舒展開來，使星型高分子具有良好的溶解性。星型高分子的獨特結構特點使它們在藥物輸送、催化、涂層、及流變改良劑等方面有很好的應用。而將其用作乳化劑方面還鮮見于報道。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供一種熱敏性雜臂星型高分子乳化劑。
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供該熱敏性雜臂星型高分子乳化劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明采用可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)方法，通過兩步來制備核交聯(lián)星型高分子，第一步為兩種高分子臂的制備；第二步為核交聯(lián)星型高分子的制備。水溶性高分子臂是通過RAFT方法對一些，如％ 二甲基丙烯酰胺(DMA)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PPEGMA)、2-( 二甲氨基)甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)等來聚合形成均聚高分子臂；熱敏性高分子臂由N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)同樣通過RAFT方法得到。在形成兩種高分子臂后，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，可選用的交聯(lián)劑為-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、三(乙二醇基)二甲基丙烯酸酯等。以下是以N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMA)和N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)為單體制備熱敏性雜臂星型高分子乳化劑的合成機理:
【權利要求】
1.一種熱敏性星型高分子乳化劑，其特征在于該高分子乳化劑是由熱敏性高分子線性臂和水溶性高分子線性臂通過異相聚合交聯(lián)劑形成核交聯(lián)星型高分子，高分子線性臂和交聯(lián)劑的摩爾比為3:30，其中水溶性高分子線性臂和熱敏性高分子線性臂的摩爾比為1:0.75^1.25 ;兩種高分子線性臂的聚合度均為60~150。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱敏性星型高分子乳化劑，其特征在于所述的形成熱敏性高分子臂所用的單體為:N-異丙基丙烯酰胺NIPAM。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱敏性星型高分子乳化劑，其特征在于所述的形成水溶性高分子線性臂的單體為:N，N- 二甲基丙烯酰胺DMA、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯PPEGMA或聚乙二醇甲醚丙烯酸酯PEGA。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱敏性星型高分子乳化劑，其特征在于所述的交聯(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、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。
5.一種制備根據(jù)權利要求1、2、3或4中任一項所述的熱敏性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.將鏈轉移劑(甲基2-(((乙硫基)硫代羰基)硫基)丙酸乙酯)、熱敏性聚合物單體、油溶性的引 發(fā)劑AIBN按照1: (80~200): (0.02~0.04)的摩爾比加入到溶劑中，在惰性氣氛下，在70°C反應3~4小時，聚合結束后，對聚合物進行提純，得到熱敏性高分子臂； B.將鏈轉移劑(甲基2-(((乙硫基)硫代羰基)硫基)丙酸乙酯)、熱敏性聚合物單體、油溶性的引發(fā)劑偶氮二異丁腈AIBN按照1: (80~200): (0.02~0.04)的摩爾比加入到溶劑中，在惰性氣氛下，在70°C反應3~4小時，聚合結束后，對聚合物進行提純，得到水溶性高分子臂； C.將步驟A和步驟B中制備的兩種星型高分子線性臂、交聯(lián)劑、水溶性的引發(fā)劑V50按照1: (3~30): (0.01~1.0)的摩爾比例加入到水中，并控制固含量為I~50 wt% ;在惰性氣氛下，在70°C下加熱4~5小時，可得到制備核交聯(lián)星型高分子，離心提純，可得到純凈的熱敏性星型高分子乳化劑。
【文檔編號】C08F293/00GK103721627SQ201310685017
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】安澤勝, 徐媛媛, 陳起靜, 孫曉嵐 申請人:上海大學