[發明專利]交聯聚苯乙烯微球的制備方法

有效

• 申請號: 201210120060.8
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102718910A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 李興存
• 申請（專利權）人: 蘇州異導光電材料科技有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08F220/32;C08F2/08
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明屬于高分子聚合技術領域，具體涉及一種微米級單分散的交聯聚苯乙烯微球的制備方法。

背景技術

信息、通訊產業突飛猛進的發展，帶動電子線路板線路精細化和集成化，越來越多的集成電路需要與線路板裝配，傳統的錫鉛焊接已不能滿足要求。各向異性導電膜是鍍鎳/金聚合物微球(粒徑1.0μm～5.0μm)均勻分散于熱固性樹脂中，涂布在12.5μm厚的聚酷薄膜上形成的。各向異性導電膜省卻了焊接，簡化了工藝，提高了可靠性，極大地促進了電子設備向輕、薄、小的方向發展。目前各向異性導電膜已大量應用于液晶顯示器與柔性電路板的連接上。

各向異性導電膜的技術核心是粒徑均一的微米級單分散聚合物微球的制備。制備聚合物微球的傳統方法是乳液聚合、懸浮聚合。雖然乳液聚合制備聚合物微球分布范圍較窄，但它只能合成出小于0.5μm的微粒；而懸浮聚合制備的聚合物微球在0.1μm～1.0μm之間，但粒子的均一性難以控制。

合成單分散PS微球的方法有微乳液聚合法、乳液聚合法、分散聚合法、懸浮聚合法和種子聚合法等。但現有的合成方法都是交聯劑和單體混合后再進行聚合，這種辦法合成的聚合物微球聚合物是整體交聯的，往往球形度差，粒徑可控性低，因而通常需要分選才能達到粒徑分布偏差小于5％的要求。為了合成得到交聯的微球，卻又不影響到微球的球形度和單分散性，日本專利JP58-106554和JP63-191818雖然提出了種子聚合的方法，即先通過乳液聚合獲得種子，然后進行增長，擴大粒子。本方法的缺點是微球在生長過程中，產生次級粒子，需要篩分除去，造成產品收率降低，操作復雜，經濟性差。JP63-191805提出了通過在有特殊分散穩定劑，有機溶劑或水/有機溶劑體系的情況下，一種或以上的乙烯類單體一步聚合的方法，然而，JP63-191805得到的粒子粒徑分布不令人滿意。JP4-323213和JP10-310603報道了在非水溶劑中，制備N-乙烯羧酸氨樹脂，成品平均粒徑在10μm或以下。JP4-323213沒有提到粒徑分布；JP10-310603提到了較寬的粒徑分布。因此，要得到粒徑均一的微米級單分散具有交聯的聚合物微球粒子是非常困難的。

發明內容

本發明目的在于提供一種交聯聚苯乙烯微球的制備方法，解決了現有技術中無法制備獲得粒徑均一的微米級單分散具有交聯的聚合物微球粒子等技術難題。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種交聯聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

(1)聚苯乙烯微球種子制備步驟：在引發劑和鏈調節劑存在的條件下苯乙烯單體在溶有分散劑的有機溶劑中通過分散聚合法進行聚合反應形成聚苯乙烯微球種子；其中聚合反應溫度控制在50～90℃，攪拌速度控制在80～120轉/分鐘；

(2)聚苯乙烯微球種子溶脹步驟：將步驟(1)得到的聚苯乙烯微球種子加入到具有溶脹劑十二烷基硫酸鈉水溶液中，超聲勻化后進行溶脹處理；

(3)交聯聚合步驟：

在溶脹處理后的聚苯乙烯微球種子懸浮溶液中加入分散劑，然后溫度控制在60～90℃下滴加混合單體溶液進行交聯聚合6～15h，滴加時間控制在1～6h；所述混合單體溶液中苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量比為：苯乙烯∶二乙烯基苯∶甲基丙烯酸縮水甘油酯＝100∶10～200∶10～50；所述引發劑占混合單體質量的1％～2％；混合單體占溶劑質量的1％～10％。

優選的，所述方法步驟(1)采用的反應體系中苯乙烯單體占反應體系中溶劑的質量百分比為5％～12％；所述引發劑占反應單體的質量百分比為0.5％～1.0％；所述分散劑占反應單體的質量百分比為10％～20％；所述鏈調節劑采用氣溶膠，占反應單體的質量百分比為2％～4％；余量為溶劑，所述溶劑選自乙醇、乙二醇單甲醚和甲醇的一種或者兩種以上的任意組合。

優選的，所述方法步驟(1)的聚合反應在氮氣保護氣氛下進行。

優選的，所述方法步驟(1)中引發劑選自偶氮二異丁腈(AIBN)或者過氧化苯甲酰(BPO)的一種或兩種的任意比例組合，分散劑選自聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP-K30)、聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP-K90)。

優選的，所述方法步驟(2)中采用的溶脹劑選自氯代十二烷，甲苯，十六烷，鄰苯二甲酸二丁酯的一種或兩種以上的任意組合，所述溶脹劑用量是聚苯乙烯微球種子質量的5～50倍。