[發明專利]耐高溫聚膦腈微球及其制備方法

無效

• 申請號: 201310068860.4
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103113410A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 潘亭軍;黃小彬;唐小真
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C07F9/6593
• 分類號: C07F9/6593
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種有機微納米領域的材料及其制備方法，具體是一種耐高溫聚膦腈微球及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著納米技術研究的不斷深入和向各個領域的不斷拓展，以及聚膦腈材料的優異性能，具有微納米結構的聚膦腈材料日益得到了科研人員的關注。微納米聚膦腈材料將微納米材料的高比表面積易于有機修飾的性質相結合，獲得了一些性能優異的微納米材料。

聚合物微球材料應用十分廣泛，如塑料添加劑，涂料，膠黏劑，建筑材料等。近年來，微納米聚合物微球材料逐漸顯示出在高端技術領域中的應用，例如固體電解質材料，膜材料，藥物傳輸控釋系統，微反應器，液晶材料，色譜柱填充材料等。以單體為原料制備高分子微球的方法主要由乳液聚合、無皂乳液聚合、懸浮聚合、微乳聚合、細乳液聚合、SPG膜乳化聚合、種子聚合、分散聚合、沉淀聚合等，但適合制備交聯聚合物微球的方法僅有種子聚合、SPG膜乳化聚合和沉淀聚合等，其中沉淀聚合不需要加入表面活性劑等穩定劑，二是通過在聚合過程中剛性微球的彈性保證它們不相互粘連，進而得到穩定均一的聚合物微球。

聚膦腈微納米材料是基于環交聯型聚膦腈得到的一類新穎的有機無機雜化的微納米材料，聚膦腈微納米材料有著不同的形貌，其組成單元主要為有機成分，與各種高分子材料都有著良好的相容性和親和力，相對于無機納米材料有很多的優越性。而且聚膦腈微納米材料還具備聚膦腈材料的易化學改性的優點，可以通過簡單的親核取代反應得到各種化學性質的表面等。

自Allcock于1965年合成出可溶聚二氯膦腈以來，聚膦腈已被廣泛應用于固體電解質材料、阻燃材料、非線性光學材料、分離膜材料、生物材料等，Allcock等利用聚膦腈聚電解質的水凝膠制備了用于藥物控制釋放的微膠囊，在聚膦腈的側鏈上連接對羧基苯酚等親水性基團，以離子化交聯的形式形成水凝膠，在包覆疫苗等蛋白質之后，可制成微膠囊膜材料等。最近Nicole?L.Morozowich等首先報道了包含維他命側基基團的聚膦腈的合成（Macromolecules，(2011)），能夠激起細胞反應，在組織工程應用中具有很好的應用前景。

目前已有大量的線形，接枝和交聯的聚膦腈材料被合成，而交聯的聚膦腈微球仍然較為單一，其中朱路等的專利公開了一種交聯聚膦腈微球的合成，但其中含有大量的弱鍵，導致其熱性能不能滿足某些高溫場合的應用等弱點。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種耐高溫聚膦腈微球及其制備方法，克服現有的聚合物微球制備方法及聚合物性能的缺點和不足，通過更加簡單的方法合成出性能更好的聚合物微球。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種耐高溫聚膦腈微球，其化學結構式如下式所示：

其中：微球的直徑為600～1000nm，微球表面平整為實心結構。

本發明涉及上述交聯聚膦腈微球的制備方法，通過將六氯環三膦腈、間苯三酚和三乙胺超聲水浴環境下反應得到的產物洗滌后得到。

所述的六氯環三膦腈的濃度優選為0.1～5g/L，六氯環三膦腈和間苯三酚的摩爾比優選為1:1～1:3，六氯環三膦腈和三乙胺的摩爾比優選為1:6～1:16。

所述的超聲水浴是指：在溫度為10～60℃，功率為50～190W的超聲水浴中，反應1分鐘到3小時。

所述的洗滌是指：將產物用有機溶劑洗滌三次，再用去離子水洗滌三次，干燥后即得交聯聚膦腈微球。

所述的有機溶劑為乙腈。

本發明交聯聚膦腈微球具有由六氯環三膦腈和間苯三酚交聯縮合的化學結構，在氮氣氣氛下的測得800℃時殘留率約為70%，具有很好的熱穩定性。本發明交聯聚膦腈微球是一步法完成的，工藝簡便易行，可在工業應用中大量制備。此交聯聚膦腈微球可應用于：高效催化劑載體，阻燃材料，色譜柱填充材料，藥物的控制和釋放等。

附圖說明

圖1為交聯聚膦腈微球的透射電鏡照片。

圖2為交聯聚膦腈微球的掃描電鏡照片。

圖3為交聯聚膦腈微球的場發射掃描電鏡照片。

圖4為交聯聚膦腈微球的傅里葉變換紅外光譜圖。

圖5為交聯聚膦腈微球在氮氣氣氛下的熱重曲線（TGA）。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1