[發明專利]一種聚酰胺微球的環保型制備方法

有效

• 申請號: 201410290091.7
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104045826A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 閆東廣;李嬌;陶威;周海駿
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C08G69/18
• 分類號: C08G69/18;C08J3/12;C08L77/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種聚酰胺微球的環保型制備方法。

背景技術

近年來，尺寸均勻、形貌規整的聚合物微球被廣泛用于功能化載體、色譜分離劑和生物醫藥等領域。由于含有胺基和羧基，且具有高強度、高抗化學性、耐磨、不易變形及抗老化等特性，聚酰胺微球在固相診斷、生物催化、體外治療、化妝品、油墨及光擴散等方面得到了廣泛的應用。傳統的聚酰胺微球制備方法包括：機械粉碎、溶液沉淀、沉淀聚合、界面聚合、懸浮聚合及微乳液聚合等，但上述各種方法存在形貌調控困難、工藝復雜或制備效率低等諸多問題。

中國專利CN101249410A公布了通過熔融共混制備聚酰胺微球的方法，中國專利CN101077910A、CN101768282B及CN103665839A公布了原位共混制備聚酰胺微球的方法，無論是熔融共混，還是原位共混，他們均先制備以聚酰胺為分散相的聚酰胺共混合金，然后使用能夠溶解連續相聚合物、但不溶解分散相聚酰胺的溶劑抽提或溶解聚酰胺共混合金，去除合金中的連續相，最終獲得聚酰胺微球。與傳統的方法相比，熔融共混法實現了聚酰胺微球的連續制備；原位共混法工藝簡單、制備效率高。然而，由于在提取聚酰胺微球時，兩種方法都需使用有機溶劑溶解、過濾、分離去除共混合金中的連續相聚合物。在生產工藝過程中使用有機溶劑屬于化學性危險和有害因素，不利于環保；生產完成后產生的分離液成為廢液，必須進行無害化處理，這不僅導致聚酰胺微球制備工藝的復雜性，又增加了制備成本。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種聚酰胺微球的環保型制備方法，通過對聚酰胺微球抽提溶劑的連續循環使用解決現有技術中不可避免的有機溶劑使用安全及廢液處理問題。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種聚酰胺微球的環保型制備方法包括以下工藝步驟：

1)原料的預處理：將聚酰胺的單體內酰胺加熱至熔融態，向其中加入易溶解于內酰胺中的聚合物，聚合物的重量與內酰胺重量比為1:19～1:1，聚合物并充分溶解得到熔體混合物；

2)將步驟1)中所獲得的熔體混合物減壓蒸餾，除去其中微量的水分，然后加入內酰胺陰離子聚合的催化劑及助催化劑，所述內酰胺陰離子聚合的催化劑占聚合物和內酰胺總重量的重量百分比為0.05～1wt％，所述助催化劑占聚合物與內酰胺總重量的重量百分比為0.05～1wt％；迅速混合均勻，倒入經過預熱的模具中，進行內酰胺陰離子開環聚合反應，恒溫反應后冷卻至室溫，脫模獲得聚酰胺合金；

3)將步驟2)中所獲得的聚酰胺合金破碎，加入到2～50倍于聚酰胺合金重量的熔融態內酰胺中，充分溶解、過濾，所得不溶物既為聚酰胺微球；

4)通過補加聚合物的方法，調控步驟3)所得內酰胺熔體混合物濾液的濃度，使其中聚合物的重量占內酰胺熔體混合物濾液和聚合物總重量重量百分比為5～50wt％，作為步驟2)的原料，

5)重復步驟2)、3)和4)，循環制備聚酰胺微球。

作為優選，所述步驟1)和3)中熔融態內酰胺溫度為30～180℃。

作為優選，所述步驟2)中模具預熱溫度為120～180℃。

作為優選，所述步驟2)中恒溫反應時間為1～30分鐘。

作為優選，所述的聚酰胺的單體內酰胺選自丁內酰胺、己內酰胺、辛內酰胺、庚內酰胺和十二內酰胺中的一種或多種的混合物。

作為優選，所述聚合物選自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基苯乙烯和聚丙烯腈中的一種或多種的混合物。

作為優選，所述催化劑選自堿金屬、堿金屬氫化物、堿金屬氫氧化物和堿金屬醇化物中的一種或多種的混合物。

作為優選，所述助催化劑選自能夠與內酰胺反應生成酰化內酰胺的物質，助催化劑選自異氰酸酯類化合物、酰氯類化合物和酸酐類化合物中的一種或多種的混合物。