一种活性纳米乳胶及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114644738A(43)申请公布日2022.06.21(21)申请号202210399448.X(22)申请日2022.04.15(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人杨振忠李枫霖叶一兰孙大吟(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277专利代理师刘新宇李茂家(51)Int.Cl.C08F293/00(2006.01)C08F297/04(2006.01)权利要求书2页说明书14页(54)发明名称一种活性纳米乳胶及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种活性纳米乳胶及其制备方法，所述活性纳米乳胶包括具有核壳结构的聚合物乳胶粒和溶剂，所述聚合物乳胶粒由分子链末端具有阴离子活性中心的多组分共聚物构成，所述多组分共聚物包括通过化学键连接的链段A和链段B，所述阴离子活性中心位于链段B末端，所述链段A形成所述聚合物乳胶粒的壳层，所述链段B形成所述聚合物乳胶粒的核。本发明的纳米活性乳胶中乳胶粒的粒径分布窄、固含量高、保留活性中心且基本不含乳化剂，因此后续能够容易地根据实际需要进行改性且无需去除乳化剂。本发明的制备方法，纳米乳胶粒结构可调，不含乳化剂，产品纯净、功能物质组成丰富、聚合速率快、单体转化率高、固含量高。CN114644738ACN114644738A权利要求书1/2页1.一种活性纳米乳胶，其特征在于，包括具有核壳结构的聚合物乳胶粒和溶剂，所述聚合物乳胶粒由分子链末端具有阴离子活性中心的多组分共聚物构成，所述多组分共聚物包括通过化学键或者通过任选存在的其他链段连接的链段A和链段B，所述阴离子活性中心位于链段B末端，所述链段A形成所述聚合物乳胶粒的壳层，所述链段B形成所述聚合物乳胶粒的核。2.根据权利要求1所述的活性纳米乳胶，其特征在于，所述链段A可溶于所述溶剂，所述链段B不溶于所述溶剂；所述链段A和所述链段B的聚合度彼此独立地为5～1000，优选为50～100。3.根据权利要求1或2所述的活性纳米乳胶，其特征在于，所述链段A和所述链段B分别衍生自可阴离子聚合的单体A和单体B；优选地，所述单体A和单体B彼此独立地为选自苯乙烯类单体、共轭二烯、乙烯基吡啶及其衍生物、(甲基)丙烯酸酯类单体、环氧乙烷或环氧丙烷及其衍生物、单异氰酸酯类单体、卤代烯烃、马来酸酐、马来酰亚胺中的一种或多种；更优选地，单体A选自苯乙烯类单体，单体B选自(甲基)丙烯酸酯类单体；或者单体A和单体B彼此独立地选自共轭二烯类单体和苯乙烯类单体；或者单体A选自丙烯腈及其衍生物，单体B选自环氧乙烷及其衍生物；或者单体A选自苯乙烯类单体，单体B选自乙烯基吡啶及其衍生物；进一步优选地，所述多组分共聚为选自聚苯乙烯‑b‑聚甲基丙烯酸叔丁酯、聚甲基苯乙烯‑b‑聚甲基丙烯酸叔丁酯‑b‑聚2‑(4‑乙烯基苯甲氧基)乙醇甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯‑b‑聚甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚甲基苯乙烯‑b‑聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯‑b‑聚丁二烯‑b‑聚苯乙烯、聚(4‑乙烯基苯基‑1‑丁烯)‑b‑聚甲基丙烯酸甲酯、聚(4‑乙烯基苯基‑1‑丁烯)‑b‑甲基丙烯酸叔丁酯、聚丙烯腈‑b‑聚环氧乙烷、聚丁二烯‑b‑聚苯乙烯‑b‑聚丁二烯和聚苯乙烯‑b‑聚(2‑乙烯基吡啶)中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的活性纳米乳胶，其特征在于，所述聚合物乳胶粒的粒径为10～100nm，优选为10～70nm，更优选为15～40nm；基于所述活性纳米乳胶的总重量，所述聚合物乳胶粒的含量为10～70wt％，优选为15～50wt％，更优选为20～40wt％。5.根据权利要求1或2所述的活性纳米乳胶，其特征在于，所述溶剂为选自烷烃、芳香烃、醚、酯、酰胺和亚砜类溶剂中的一种或多种；所述烷烃类溶剂优选为具有5～8个碳原子的直链、支链或环状烷烃；所述芳香烃类溶剂优选为被0至5个具有1～5个碳原子的烷基取代的苯；所述醚类溶剂优选为1,4‑二氧六环或四氢呋喃；所述酯类溶剂优选为乙酸乙酯；所述酰胺类溶剂优选为N,N‑二甲基甲酰胺，所述亚砜类溶剂优选为二甲基亚砜。6.根据权利要求1或2所述的活性纳米乳胶，其特征在于，所述链段A和/或链段B中包含一个或多个碳碳双键。7.根据权利要求1或2所述的活性纳米乳胶，其特征在于，乳化剂的含量为0～1wt％，优选不含乳化剂。8.根据权利要求1～7中任一项所述的活性纳米乳胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将单体A溶解于溶剂中，并加入阴离子聚合引发剂，引发单体A进行阴离子聚合反应，得到末端带有阴离子活性中心的链段A；(b)任选地加入活性中心稳定剂；2CN114644738A权利要求书2/2页(c)加入单体B，继续进行阴离子聚合反应，形成末端带有阴离子活性中心的链段B