[發(fā)明專利]一種粉末狀聚苯乙烯氣凝膠及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310390685.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103450582A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳丁財(cái);許靜;符若文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L25/08
• 分類號(hào): C08L25/08;C08F212/08;C08F8/12;C08F2/24;C08J3/24;B01J20/26
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種粉末狀聚苯乙烯氣凝膠，其特征在于：其粒徑為0.4～4.0μm，由納米構(gòu)筑單元為粒徑30～160nm單分散的預(yù)交聯(lián)PS納米球共價(jià)堆疊而成，比表面積為201～608m²/g，總孔容為0.08～0.26cm³/g。

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于包含以下具體步驟：

（1）預(yù)交聯(lián)PS納米球的制備：將乳化劑加入水中，攪拌至完全溶解，得到（微）乳液；加入St單體和預(yù)交聯(lián)劑，分散均勻后加入引發(fā)劑，加熱聚合反應(yīng)；醇沉，離心、洗滌、干燥后，得到預(yù)交聯(lián)PS納米球；

（2）將步驟（2）所得預(yù)交聯(lián)PS納米球加入無水四氯化碳中，攪拌溶脹；加入無水三氯化鋁，攪拌加熱交聯(lián)反應(yīng)；加入丙酮/鹽酸/水混合溶劑終止反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥后，得到粉末狀聚苯乙烯氣凝膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述乳化劑的用量為每160mL水使用0.16～18.3g乳化劑；所用St：預(yù)交聯(lián)劑：引發(fā)劑：乳化劑的質(zhì)量比為4:（0.2～4）:（0.04～0.08）:（0.1～18.3）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述乳化劑指聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物、十二烷基硫酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨中的至少一種；所述的預(yù)交聯(lián)劑指二乙烯基苯；所述的引發(fā)劑指過硫酸鉀或偶氮二異丁腈。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述乳化劑的用量為每160mL水使用18.3g乳化劑；所述的乳化劑指聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物；所述的引發(fā)劑指過硫酸鉀。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述的加熱聚合反應(yīng)指在70～80℃反應(yīng)3～24h；所述的醇沉指加入甲醇，使產(chǎn)物形成絮凝物并沉淀分離；所述的干燥指在50℃下干燥12～24h。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所用預(yù)交聯(lián)PS納米球和無水三氯化鋁的質(zhì)量比為0.5:（0.7～2.8）；所用無水四氯化碳的量為每1g預(yù)交聯(lián)PS納米球使用120～200mL無水四氯化碳；所用丙酮/鹽酸/水混合溶劑的量為每1g預(yù)交聯(lián)PS納米球使用120～400mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述的丙酮/鹽酸/水混合溶劑由丙酮、鹽酸和水按體積比為2020:76:666混合而成。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述的溶脹指在室溫下溶脹12h；所述的攪拌加熱交聯(lián)反應(yīng)指在30～78℃下攪拌反應(yīng)0.25～48h；所述的干燥指在120℃下干燥12～24h。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末狀聚苯乙烯氣凝膠在制備吸附材料中的應(yīng)用。