[發(fā)明專利]一類高含氮聚合物微球及其制備方法

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• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104497316A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃小彬;劉慈航;劉飛雪;朱宇誠;陳奎永
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C08G79/02
• 分類號: C08G79/02
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種高分子材料領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種高含氮聚合物微球材料及其制備方法。

背景技術(shù)

由于此種微球材料獨(dú)特的形貌及性能，可以被應(yīng)用在氮化碳結(jié)構(gòu)材料前驅(qū)體，藥物載體，高效催化劑載體，新型光學(xué)材料，阻燃材料等方面。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號N101623613公開(公告)日2010.01.13，公開了一種高分子材料技術(shù)領(lǐng)域的氨基聚膦腈微球的制備方法，包括：將1份六氯環(huán)三膦腈和0.5‐2.5份4，4′‐二氨基二苯醚分散在195‐390份乙腈溶液中；向有機(jī)溶劑中加入4.5‐9份縛酸劑，然后在40～60℃條件下進(jìn)行超聲反應(yīng)8～10小時(shí)，制成氨基聚膦腈懸浮液；將超聲反應(yīng)后的氨基聚膦腈懸浮液過濾后進(jìn)行反復(fù)洗滌處理，最后通過真空烘箱干燥7‐8小時(shí)，即可獲得氨基聚膦腈微球。但該技術(shù)氮含量較低，反應(yīng)制備時(shí)間過長，產(chǎn)率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一類高含氮聚合物微球及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種聚膦腈微米球的制備方法，利用溶劑熱法取代超聲法，將乙腈、作為縛酸劑的三乙胺、六氯環(huán)三膦腈以及三氨基嘧啶混合并于消解罐中高溫高壓反應(yīng)；反應(yīng)完全后通過清洗與烘干，得到高含氮聚合物微球材料。

本發(fā)明涉及上述方法制備得到的聚膦腈微米球，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下所示：

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用溶劑熱法，選用含氮量高的共聚單體，提高產(chǎn)物的氮含量；現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)需一天的時(shí)間，本發(fā)明僅需1‐3小時(shí)左右，并且能夠得到接近于100％的產(chǎn)率。

附圖說明

圖1為高含氮聚合物微球的紅外光譜；

圖2為高含氮聚合物微球的熱重曲線；

圖3為高含氮聚合物微球的掃描電鏡照片。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例包括以下步驟：

第一步、將乙腈、作為縛酸劑的三乙胺、六氯環(huán)三膦腈、三氨基嘧啶在150℃下反應(yīng)3小時(shí)，即單次制備所用六氯環(huán)三膦腈為400mg、三氨基嘧啶為288mg，在200mL消解罐中，向消解罐中依次加入60mL乙腈和4mL三乙胺。

第二步、等待消解罐在干燥箱中自然冷卻至室溫；傾倒產(chǎn)物至離心試管，用超聲清洗器粉碎大顆粒的產(chǎn)物。

第三步、在離心機(jī)中以7200轉(zhuǎn)每分，離心5分鐘，之后用有機(jī)溶劑潤洗后再次離心，重復(fù)三次；然后在80‐100℃下烘干，可得聚合物微球材料。

如圖1～圖3所示，分別為本實(shí)施例制備得到的高含氮聚合物微球的紅外光譜圖、熱重曲線圖以及掃描電鏡照片。

實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

第一步、將乙腈、作為縛酸劑的三乙胺、六氯環(huán)三膦腈、三氨基嘧啶在150℃下反應(yīng)3小時(shí)，即單次制備所用六氯環(huán)三膦腈為200mg、三氨基嘧啶為144mg，在200mL消解罐中，向消解罐中依次加入60mL乙腈和2mL三乙胺。

第二步、等待消解罐在干燥箱中自然冷卻至室溫；傾倒產(chǎn)物至離心試管，用超聲清洗器粉碎大顆粒的產(chǎn)物。

第三步、在離心機(jī)中以7200轉(zhuǎn)每分，離心5分鐘，之后用有機(jī)溶劑潤洗后再次離心，重復(fù)三次；然后在80‐100℃烘干，可得聚合物微球材料。

實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

第一步、將乙腈、作為縛酸劑的三乙胺、六氯環(huán)三膦腈、三氨基嘧啶在150℃下反應(yīng)3小時(shí)，即單次制備所用六氯環(huán)三膦腈為50‐150mg、三氨基嘧啶為36‐108mg，在200mL消解罐中，向消解罐中依次加入60mL乙腈和1‐3mL三乙胺。

第二步、等待消解罐在干燥箱中自然冷卻至室溫；傾倒產(chǎn)物至離心試管，用超聲清洗器粉碎大顆粒的產(chǎn)物。

第三步、在離心機(jī)中以7200轉(zhuǎn)每分，離心5分鐘，之后用有機(jī)溶劑潤洗后再次離心，重復(fù)三次；然后在80‐100℃烘干，可得聚合物微球材料。