本发明专利技术提供一种使单体聚合从而在固体颗粒材料表面上形成聚合物的方法，所述方法包括：提供所述固体颗粒材料在连续的亲水性液相中的分散体，所述分散体包括亲水性ＲＡＦＴ剂作为所述固体颗粒材料的稳定剂，所述连续的亲水性液相包含一种或多种烯键式不饱和单体；在所述亲水性ＲＡＦＴ剂的控制下使所述一种或多种烯键式不饱和单体聚合，从而在所述固体颗粒材料的表面上形成聚合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚合物包封的固体颗粒材料，涉及在固体颗粒材料的表面聚合 单体形成聚合物的方法，并涉及包含聚合物包封的固体颗粒材料的产品。聚合 物包封的固体颗粒材料特别适合用于涂料配方，因此着重于该应用来方便地描 述本专利技术。但是，应当理解所述聚合物包封的固体颗粒材料可以用于各种其他应用。
技术介绍
在固体颗粒材料表面沉积聚合物可以提供聚合物/颗粒材料复合物，这些 复合物可以用于各种应用。例如，可以沉积聚合物来涂布和包封颗粒材料。这 时，可以用聚合物涂层来保护颗粒材料以免受到外界环境的影响，从而实现颗 粒材料向外界环境的受控释放，并且/或者改变出现在外界环境中的颗粒材料 的表面特性。作为恰当的例子，可以用聚合物包封的杀虫剂、除草剂或药用颗 粒材料来提供控释的产品。或者，可以用聚合物包封的颜料颗粒材料来提高漆 类配方的某些特性。对于包含这些聚合物/颗粒材料复合物的产物的效用和可靠性， 一般希望 所述聚合物以相对受控、均匀和可重现的方式沉积在颗粒材料表面上。颗粒材 料被包封并且分散在主体聚合物基质中时， 一般还希望所述颗粒材料均匀分散 在所述基质中。到目前为止，用聚合物包封固体颗粒材料的常用途径包括将颗粒材料分散 在包含预先形成的聚合物的液体介质中。通过将聚合物溶解在溶剂中，或者通 过简单地熔融聚合物，可以形成所述液体介质。或者，可以将颗粒材料分散在 随后聚合形成聚合物的单体中。但是，成功应用这些方法的能力常常高度依赖 于所述聚合物和/或颗粒材料。而且，常常需要使用分散剂(即具有表面活性的 试剂，例如表面活性剂)来促进颗粒材料在涂布介质中的分散。以这种方式使 用常规分散剂会对使用聚合物/颗粒材料复合物的最终产物造成不利影响。尤 其是常规分散剂倾向于发生迁移和局部化，从而不利地改变产物的润湿特性。使用常规技术来沉积聚合物来涂布和包封颗粒材料的另一个问题是，这些常规技术通常几乎不能控制用各种厚度的相对均匀的聚合物层来可重现地涂布颗粒材料。作为用预先制备的聚合物涂布颗粒的替代方法，已经尝试使用常规的自由基聚合方法在颗粒材料表面形成聚合物。但是，这些尝试通常是不成功的。具体地说，使用常规的自由基聚合技术使单体在颗粒材料表面聚合的方法一般不太好控制，倾向于在颗粒表面上形成小突起或不均匀的聚合物，而不是形成均匀的聚合物涂层。已经报道了许多其它在固体颗粒材料表面上沉积聚合物的方法。但是，这些方法一般几乎不能加强对聚合物沉积的控制，并且/或者在工业上是不可行的。因此，仍然需要以可控方式在固体颗粒材料表面沉积聚合物的工业可行方法。这种方法优选是增强而高效的，能够应用于各种聚合物以及颗粒种类和尺寸。
技术实现思路
本专利技术提供使单体聚合从而在固体颗粒材料表面上形成聚合物的方法，所述方法包括提供所述固体颗粒材料在连续的亲水性液相中的分散体，所述分散体包含亲水性RAFT剂作为所述固体颗粒材料的稳定剂，所述连续的亲水性液相包含一种或多种烯键式不饱和单体；和在所述亲水性FAFT试剂的控制下使所述一种或多种烯键式不饱和单体聚合，从而在所述固体颗粒材料表面上形成聚合物。假设在RAFT剂和连续液相之间为类似的极性(即，都是亲水性)，预期在这些条件下聚合物更容易在独立于分散的颗粒材料的主体液相中形成。惊奇的是，目前发现在亲水性液相中的亲水性RAFT剂能够控制单体在分散的固体颗粒材料表面上的聚合优先于促进单体在主体亲水性液相中的聚合。从本质上说，本专利技术的方法提供独特的界面聚合技术，使聚合物能以基本上可控和可重现的方式在固体颗粒材料表面上形成。前提条件是所述固体颗粒材料能够分散在连续的亲水性液相中，所述颗粒可以是任何形状或尺寸。通过该方法提供的控制，能够以基本均匀的方式在固体颗粒材料表面上形成聚合物，并且可以提供特定的厚度。这种控制有利地使得颗粒材料能够被所 需厚度的聚合物包封，从而提供聚合物包封的颗粒材料在亲水性液体中的分散 体。或者，使这种聚合反应继续进行并且形成足够的聚合物团块时，包封颗粒 材料的聚合物会发生聚结，从而提供颗粒材料基本均匀地分散在其中的聚合物 团块。本专利技术一方面提供尺寸等于或小于100微米的聚合物包封的固体颗粒材 料，所述固体颗粒材料被包封在基本均匀和连续的聚合物涂层中，所述涂层至少部分地在亲水性RAFT剂的控制下形成。本专利技术还提供尺寸等于或小于100微米的聚合物包封的固体颗粒材料，其 中所述包封聚合物至少部分地在亲水性RAFT剂的控制下形成，所述固体颗粒 材料基本均匀地分散在包封的聚合物中。本专利技术的其它方面如以下专利技术详述中所述。附图说明仅参考附图，以实施例的方式说明本专利技术的优选实施方式，附图中 图1显示了根据本专利技术制备的聚合物包封的Ti02颗粒。具体实施例方式本专利技术某些方面的特征是，所述一种或多种烯键式不饱和单体在亲水性 RAFT剂的控制下聚合。"在亲水性RAFT剂的控制下"聚合表示所述单体通过 可逆加成-裂解链转移(RAFT)机理发生聚合形成聚合物。烯键式不饱和单体的RAFT聚合如WO 98/01478中所述，事实上是使制得 的聚合物具有明确的分子结构和较低多分散性的自由基聚合技术。所述技术使用通式(l)的RAFT剂<formula>formula see original document page 8</formula>提出根据图解1使该RAFT剂与增长自由基(P/)反应。<formula>formula see original document page 9</formula>无活性聚合物图解1.提出的RAFT聚合机理据信，RAFT齐I」(1)的效力取决于速率常数的复阵列(complex array)。具 体地说，据信，根据图解l形成聚合物依赖于具有以下要求的平衡相对于增 长的速率常数，增长自由基向RAFT齐l」(l)的加成速率常数以及中间体自由基(2) 和(3)的断裂速率常数高。据信，与RAFT聚合相关的速率常数受到底物、自由基和所形成的产物中 稳定性、空间效应和极性作用之间的复杂相互作用的影响。特定单体和单体组 合的聚合为RAFT齐lj(l)引入不同因素和结构优先性。特定体系中各考虑因素的 相互作用主要根据所得结果进行合理化。对任何特定体系的聚合产生影响的所 有考虑因素的清晰定义尚待充分理解。根据本专利技术的方法，将固体颗粒材料分散在连续的亲水性液相，产生的分 散体包含亲水性RAFT剂。本领域技术人员能够理解，通常使用术语"亲水性" 和"疏水性"作为一种物质相对于另一种物质的有利的或不利的相互作用的表 示(即吸引或排斥的相互作用)，并非限定对特定物质的绝对性质。换言之，使用术语"亲水性"和"疏水性"作为确定特性的主要表示，所述特性例如同类 相吸和异类相斥。仅作为方便的参考点，本领域技术人员可以考虑25i:时"亲水性"物质在水中的溶解度至少为5克/升，25。C时"疏水性"物质在水中的溶解度小于5 克/升。对于不溶于水的固体，本领域技术人员可以理解，术语"亲水性"和 "疏水性"是固体能够分别被亲水性液体和疏水性液体润湿(即不排斥)的依据。因此，本
技术实现思路
中，"连续的亲水性液相"是以亲水性为特征的基本连 续的液相。适合用作连续液相的亲水性液相的例子包括但是不限于水、可和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使单体聚合以在固体颗粒材料表面上形成聚合物的方法，所述方法包括： 提供所述固体颗粒材料在连续的亲水性液相中的分散体，所述分散体包含亲水性ＲＡＦＴ剂作为所述固体颗粒材料的稳定剂，所述连续的亲水性液相包含一种或多种烯键式不饱和单体；和 使所述一种或多种烯键式不饱和单体在所述亲水性ＲＡＦＴ剂的控制下聚合，从而在所述固体颗粒材料表面上形成聚合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：BS哈瓦科特，CH苏克，DN恩古耶，
申请(专利权)人：悉尼大学，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]
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