[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚N-乙烯吡咯烷酮-二乙烯苯微球的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110230789.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102382226A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周麗;王洪偉;汪群杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津博納艾杰爾科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F212/08
• 分類(lèi)號(hào): C08F212/08;C08F2/00;C08J9/28;C08L25/08;C08F212/36;C08F226/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物化學(xué)領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及N-乙烯基吡咯烷酮與二乙烯苯溶脹交聯(lián)聚合微球再聚合。

背景技術(shù)

聚合物微球在固相有機(jī)合成、色譜柱填料、醫(yī)學(xué)與生物化學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，聚合物微球的合成是功能高分子領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)之一。含乙烯基吡咯烷酮-二乙烯苯的固相萃取填料由于同時(shí)具有親水性和憎水性基團(tuán)，對(duì)各類(lèi)極性、非極性化合物具有較平衡的吸附作用，其吸附能力和樣品容量遠(yuǎn)高于C18鍵合硅膠，可廣泛用于各種化合物的提取、富集和凈化。對(duì)于此種固相萃取填料的主要合成方法有：一是親脂性二乙烯苯和親水性N-乙烯基吡咯烷酮兩種單體按一定比例懸浮聚合成的大孔共聚物；二是由苯乙烯和二乙烯苯為單體按一定比例懸浮聚合成白球，然后氯甲基化，再用吡咯烷酮對(duì)其進(jìn)行官能化；三是5um單分散微球在N-乙烯基吡咯烷酮和二乙烯苯中溶脹共聚。

本發(fā)明在已有溶脹聚合交聯(lián)微球的基礎(chǔ)，采用N-乙烯基吡咯烷酮與交聯(lián)二乙烯苯微球再聚合，制備出一種粒徑均勻、對(duì)極性和非極性物質(zhì)都具有較好吸附效果的聚N-乙烯基吡咯烷酮-二乙烯苯微球，使得產(chǎn)物的形態(tài)和性能易于控制，同時(shí)增加產(chǎn)物大小分布的均勻性和產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明改進(jìn)并發(fā)展了前人的聚合方法，建立了一條從分散聚合制備聚苯乙烯種子到“溶脹聚合法”制備交聯(lián)二乙烯苯微球，最后用N-乙烯基吡咯烷酮直接溶脹聚合。提供了一種粒徑均勻，對(duì)極性和非極性物質(zhì)都具有較好的吸附效果的高分子微球。

本發(fā)明的聚N-乙烯吡咯烷酮-二乙烯苯微球的制備方法，具體步驟是：

A種子的制備：將穩(wěn)定劑溶于醇中，通氮?dú)獬酢嚢琛⒓訜帷⒃偌尤肴苡幸l(fā)劑的乙烯類(lèi)單體，反應(yīng)14小時(shí)以上，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾、洗劑、干燥。

B交聯(lián)二乙烯苯微球的溶脹聚合：

B1將A制備的單分散種子微球懸浮在含有穩(wěn)定劑的水溶液中，攪拌均勻。

B2將乙烯類(lèi)單體、引發(fā)劑、致孔劑充分混合，加入到溶有穩(wěn)定劑和表面活性劑的水溶液中，快速攪拌一定時(shí)間，制成乳液。

B3將B2制好的乳液緩慢滴加到B1所述溶液中，滴加時(shí)間為2-12小時(shí)。之后開(kāi)始溶脹，溶脹時(shí)間為2-10小時(shí)，加熱到聚合溫度，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2-6小時(shí)。一步溶脹聚合完成，可根據(jù)所需要的比表面和孔徑、粒徑對(duì)此反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行二次溶脹聚合。

C交聯(lián)二乙烯苯微球和吡咯烷酮單體再聚合

C1降低B3聚合溫度。將吡咯烷酮單體、引發(fā)劑充分混合，加入到溶有穩(wěn)定劑和表面活性劑的水溶液中，快速攪拌一定時(shí)間，制成乳液。繼續(xù)將乳液滴加到B3反應(yīng)體系中，滴加時(shí)間為2-6小時(shí)。滴完后開(kāi)始溶脹，溶脹時(shí)間為2-10小時(shí)，加熱到聚合溫度，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10-15小時(shí)，或至反應(yīng)完全。

C2最后采用常規(guī)方法，過(guò)濾、洗劑、再過(guò)濾、干燥、提致孔劑等步驟，回收共聚微球，測(cè)定其粒徑及粒徑分布、比表面積等。

所述的乙烯類(lèi)單體是苯乙烯、二乙烯苯等聚合單體。

所述的引發(fā)劑是過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧苯甲酸叔丁酯、偶氮二異丁腈等。

所述的致孔劑是甲苯、正庚烷、液體石蠟等良溶劑或非良溶劑致孔劑。

所述的穩(wěn)定劑是水溶性纖維素醚、聚乙烯基吡咯烷酮或羥丙基纖維素等位阻穩(wěn)定劑。

所述的表面活性劑是陰離子、陽(yáng)離子和非離子型表面活性劑，例如SDS、Triton?X-405。

所述的吡咯烷酮單體是N-乙烯吡咯烷酮。

所述步驟A中制備的種子微球的粒徑為3-8um。

所述步驟B1中種子微球、穩(wěn)定劑、水的重量百分比為：20-60∶0.2-1.5∶150-600。

所述步驟B2中乙烯類(lèi)單體、引發(fā)劑、致孔劑的重量百分比為：20-80∶0.3-1.6∶10-100，乙烯類(lèi)單體、穩(wěn)定劑、表面活性劑、水的重量百分比為：20-80∶0.05-0.5∶0.5-5∶50-500。

所述步驟C1中吡咯烷酮單體、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、水的重量百分比為：20-100∶0.3-1.6∶0.01-0.5∶0.2-5∶50-500。

所述步驟B2和C1中快速攪拌時(shí)間為4-20小時(shí)，制成的乳液不分層，B3和C1中滴加時(shí)間為2-12小時(shí)，溶脹時(shí)間為2-10小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為10-15小時(shí)。