[發明專利]一種松香基羧基化聚合物微球的制備方法

有效

• 申請號: 201310018986.0
• 申請日: 2013-01-19
• 公開（公告）號: CN103044616A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 余彩莉;陳傳偉;張發愛;王孝磊
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F212/08;C08F220/06;C08F212/36;C08F2/20
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技術領域

本發明屬于聚合物材料制備領域，特別涉及一種松香基羧基化聚合物微球的制備方法。

背景技術

松香在我國作為一種重要的林業自然資源，具有豐富、廉價和可再生性，以多種方式廣泛應用于各種領域，但松香又存在著易被氧化、顏色加深、質變脆、熱穩定性差等缺點，從而局限了它的應用；通過利用松香的樹脂酸存在兩個活性基團—羧基和共軛雙鍵對其改性進行深加工，在不同程度上克服了松香的缺陷，應用更為廣泛。

高分子微球是指通過某種聚合方法或將現有的聚合物經過物理或化學方法改性而得到的球形聚合物，粒徑一般在幾個納米到幾百個微米之間；聚合物微球具有比表面積大且具有攜帶反應性功能基團的能力，因此在化學、物理、生物、醫藥、材料、食品工業、廢水處理等領域中均獲得廣泛應用；表面帶有羧基、氨基、羥基等功能基團的微米級聚合物微球，因其表面基團容易與酶、蛋白質、核酸等生物活性物質共價結合，結合微球的微米級尺寸及單分散性良好的特性，在生物工程、生物醫學以及有機固相合成的支載材料等方面具有廣泛應用前景。

懸浮聚合作為制備聚合物微球的傳統方法，其體系一般有單體、交聯劑、引發劑、水組成。常用的單體包括苯乙烯和二乙烯苯。當單體一定時，通過改變聚合的條件，可以控制聚合物微球的粒度、粒徑分布等，如果在聚合時使用含功能單體，則得到含有功能基團的聚合物微球；功能基團也可以在聚合結束后再引入；功能基團的含量主要是由功能單體的用量決定。

發明內容

本發明的目的是提供一種松香基羧基化聚合物微球的制備方法。

本發明將松香酯化物、苯乙烯、甲基丙烯酸和二乙烯苯等在一定條件下進行懸浮聚合反應，制備出松香基羧基化聚合物微球；由于松香的可再生性、生物降解性，所得松香基羧基化聚合物微球表面帶有羧基基團，微球將具有良好生物降解性能和吸附、分離等性能，在污水凈化和生物技術分離等領域將獲得應用；采用懸浮聚合法制備松香基羧基化聚合物微球具有操作簡單安全、成本低、顆粒大小可控、產品后處理簡單、純度高等優點，同時將松香引入了聚合物微球中，有利于提高松香的附加值，擴大其應用范圍。

具體步驟為：

(1)將100質量份單體混合物和0.1~2.0質量份的引發劑偶氮二異丁腈加入反應容器中，經超聲分散均勻后得到油相，分散時體系溫度保持在20±1℃。

(2)將1~10質量份的分散劑明膠和100~800質量份去離子水混合，并通入氮氣除氧，升溫至80℃并攪拌使分散劑完全溶解，之后降溫到60±1℃，得到水相。

(3)將步驟(1)制得的油相加入到步驟(2)制得的水相中，設置攪拌速度為500~800轉/分鐘，升高溫度于70~85℃條件下反應3~6小時，再升溫至80~95℃，熟化1~2小時后結束反應，制得中間產物。

(4)將步驟(3)制得的中間產物用60±1℃的蒸餾水洗滌10~15次后用350目不銹鋼網進行過濾，于60℃下真空干燥12小時，即制得淡黃色的松香基羧基化聚合物微球。

所述單體混合物中松香甲基丙烯酸羥乙酯酯化物、苯乙烯+丙烯酸類單體和二乙烯基苯的質量比為20:30~60:8~20，其中苯乙烯和丙烯酸類單體的質量比為1:9~9:1，丙烯酸類單體為甲基丙烯酸或丙烯酸。

本發明以改性松香為原料，通過和含羧基的功能單體進行聚合制備含松香的羧基化聚合物微球，賦予松香更廣泛的用途，所得羧基化聚合物微球有望在吸附和分離等方面獲得良好的應用前景。

具體實施方式

實施例1：

(1)將100質量份單體混合物和0.5質量份的引發劑偶氮二異丁腈加入反應容器中，經超聲分散均勻后得到油相，分散時體系溫度保持在20℃。

(2)將3質量份的分散劑明膠和300質量份去離子水混合，并通入氮氣除氧，升溫至80℃并攪拌使分散劑完全溶解，之后降溫到60℃，得到水相。

(3)將步驟(1)制得的油相加入到步驟(2)制得的水相中，設置攪拌速度為500轉/分鐘，升高溫度于80℃條件下反應3小時，再升溫至90℃，熟化2小時后結束反應，制得中間產物。

(4)將步驟(3)制得的中間產物用60℃的蒸餾水洗滌13次后用350目不銹鋼網進行過濾，于60℃下真空干燥12小時，即制得淡黃色的松香基羧基化聚合物微球。

所述單體混合物中松香甲基丙烯酸羥乙酯酯化物、苯乙烯、甲基丙烯酸和二乙烯基苯的質量比為20:15:15:8。

實施例2：