[發(fā)明專利]一種雙親性聚合物/Ag納米復(fù)合微球的制備方法

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• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104774397A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝文;趙杰;梁魯娜;朱欽富;孫一民;張旭;王沖;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L25/08;C08L43/04;C08K3/08;C08F112/08;C08F130/08;C08F212/08;C08F230/08;B01J13/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)無機(jī)納米復(fù)合材料的制備領(lǐng)域，主要涉及聚合物/Ag納米復(fù)合微球的制備方法，屬于納米復(fù)合微球制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

納米銀具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、傳熱性、表面活性、催化性及抗菌性等，在光學(xué)、催化、微電子、生物傳感、抗菌等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來,納米銀制備技術(shù)迅速發(fā)展,制備方法多種多樣,按反應(yīng)條件可分為化學(xué)還原法、微乳液法、反相膠束法、熱分解法、模板法等。但由于納米銀顆粒比表面積大,比表面能高,在制備及應(yīng)用過程中極易發(fā)生粒子的氧化和團(tuán)聚,因此如何穩(wěn)定納米銀粒子解決其團(tuán)聚問題并且使其在不同的介質(zhì)和聚合物體系中具有很好的分散性和相容性是目前納米銀領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。聚合物-納米銀復(fù)合技術(shù)是解決納米銀分散及和聚合物體系相容性的有效方法,目前已有許多以高分子微球、膠束、凝膠、纖維等作為制備納米銀載體的報(bào)道。高分子微球作為負(fù)載納米銀的載體材料的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在易于得到粒徑、形貌和表面化學(xué)特性可控的納米微球。最近英國《材料化學(xué)》雜志(J.Mater.Chem.B,2014,2,345)報(bào)道運(yùn)用乳液聚合的方法制備苯乙烯微球，然后在微球表面涂覆聚多巴胺層，最后利用聚多巴胺與銀離子的粘附作用和還原作用在微球表面原位生成納米銀，從而制備苯乙烯/Ag納米復(fù)合微球。為進(jìn)一步探索綠色環(huán)保、簡單易行的聚合物/Ag納米復(fù)合微球的制備方法，拓展納米銀在不同聚合物體系中的應(yīng)用，本發(fā)明通過乙烯基單體和乙烯基有機(jī)硅氧烷細(xì)乳液共聚合制備表面帶有硅羥基的聚合物微球，利用聚合物微球表面有機(jī)硅氧烷對銀源的還原作用在聚合物微球表面原位生成納米Ag，實(shí)現(xiàn)雙親性聚合物/Ag納米復(fù)合微球的制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種綠色環(huán)保、簡單易行的聚合物/Ag納米復(fù)合微球的制備方法。本發(fā)明提供一種雙親性聚合物/Ag納米復(fù)合微球的制備方法，具體制備方法如下：

1)用細(xì)乳液聚合的方法制備表面硅羥基化的聚合物微球，組成包括乙烯基單體、有機(jī)硅氧烷，乳化劑，助穩(wěn)定劑，引發(fā)劑，pH調(diào)節(jié)劑，其質(zhì)量用量

如下：

乙烯基單體??????????????????0-90，

乙烯基硅氧烷????????????????10-100，

其它組分(占乙烯基單體和乙烯基硅氧烷質(zhì)量之和的百分用量為：

具體操作步驟為：按配比將乳化劑、pH調(diào)節(jié)劑、去離子水水混合均勻(A組份)；按配比將乙烯基單體、有機(jī)硅氧烷單體、助穩(wěn)定劑和引發(fā)劑混合均勻(B組份)；在室溫條件下將B組份緩慢滴加到A組份中，邊滴加邊攪拌。滴加完后繼續(xù)攪拌0.5h進(jìn)行乳化；用超聲波細(xì)乳化10min；細(xì)乳化后在60℃-70℃條件下聚合3h，制備表面硅羥基化的聚合物微球。

2)原位法制備雙親性聚合物/Ag納米復(fù)合微球，向一定量的上述聚合物乳液中加入Ag化合物的水溶液，通過溶膠-凝膠法制備聚合物/Ag納米復(fù)合微球；

質(zhì)量用量如下：

聚合物微球乳液????????2-20，

去離子水??????????????20-100，

Ag化合物??????????????0.1-5.0，

制備過程如下：

取出部分上述聚合物乳液，用去離子水稀釋，滴加Ag源，邊滴加邊攪拌，加完后繼續(xù)攪拌4h(C組份)，然后進(jìn)行離心分離，即制得聚合物/Ag納米復(fù)合微球，該微球具有雙親性，能夠分散在水、乙醇極性溶劑和甲苯、二甲苯非極性溶劑中；

所述的聚合物單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、氯乙烯等。所述的有機(jī)硅氧烷為3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等。所述的乳化劑為十二烷基磺酸鈉(SLS)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)等。所述的助穩(wěn)定劑為十六醇(CA)，十二烷基硫醇，十八烷基硫醇或正十六碳烷(HD)等。

所述的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑如過硫酸鉀(KPS)、過硫酸銨(APS)等，油溶性引發(fā)劑如偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)、過氧化二苯甲酰(BPO)等。

所述的pH調(diào)節(jié)劑為堿金屬、堿土金屬、銨的堿、碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽或硫酸氫鹽，如氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫鉀等。

所述的Ag化合物為硝酸銀、亞硝酸銀、醋酸銀。