[發明專利]一種環氧樹脂型聚合物微球的制備方法

有效

• 申請號: 201710181685.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106939073B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 楊槐;陳梅;胡威;梁霄;張蘭英
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C08G59/66
• 分類號: C08G59/66;C08G59/68;C08K5/00;C08K5/03;C08K5/315;C08J7/02;B01J13/14
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 李稚婷

本發明公開了一種制備環氧樹脂型聚合物微球的方法：將液晶材料、環氧單體、環氧固化劑及促進劑混合均勻，置于一定溫度的環境下固化；然后將其浸泡于溶劑中除去液晶分子，再將其干燥即可得到環氧樹脂型聚合物微球。該方法利用傳統的聚合物誘導相分離的原理，采用新型的液晶/聚合物復合材料體系，制備了一系列尺寸在0.5～10μm之間可控、分布均一的環氧樹脂型聚合物微球。

技術領域

本發明屬于高分子材料制備領域，具體涉及一種基于液晶/聚合物復合體系的環氧樹脂型聚合物微球的制備方法。

背景技術

聚合物微球是一種性能優良的新型功能材料，具有表面效應、體積效應、磁效應、生物相容性、功能基團等特性，在標準計量、生物醫學、情報信息、分析化學、膠體科學及色譜分離等領域中具有十分廣泛的應用。尤其是單分散、大粒徑(即微米級)、具有不同表面特征的聚合物微球的合成及應用已成為國內外學者致力研究的一個熱點。制備聚合物微球的傳統方法有懸浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法和種子聚合法等。近年來發展了一種新的制備聚合物微球的方法，即反應誘導相分離法制備熱固性樹脂聚合物微球。其思想來源于用熱塑性樹脂增韌熱固性樹脂的研究。在用熱塑性樹脂如聚醚砜、聚碳酸酯、聚醚酰亞胺增韌環氧樹脂的研究中發現，合適的熱塑性樹脂/環氧樹脂共混體系固化后，體系發生相分離，得到不同的相結構。在一定的條件下，共混體系可以發生所謂的相反轉現象，即體積分數較小的熱塑性樹脂成為連續網狀結構，而體積分數較大的環氧樹脂以微球的形式成為分散相。利用這種方法制備聚合物微球不僅條件溫和，并且尺寸及分布可控、產率高、且表面攜帶的大量可反應性的基團使得聚合物微球易于表面化學改性。

液晶/高分子復合材料體系是一種典型的相分離結構。通常，制備液晶/高分子復合材料的方法有反應誘導相分離法、熱誘導相分離法、溶劑誘導相分離法以及微膠囊法等。其中，反應誘導相分離法最為簡單高效，因而應用最為廣泛。其相分離機制為：液晶分子與可聚合單體首先形成各向同性的共混物，隨著反應的發生，可聚合單體聚合為分子量較大的高分子，與此同時，高分子與低分子量的液晶分子之間的相容性降低而導致相分離的產生。通過控制體系成分、聚合條件，可對相分離結構進行有效調控。通常，液晶/高分子復合體系得到的典型相分離結構為多孔的高分子網絡結構，例如高分子分散液晶體系和高分子穩定液晶體系。迄今為止，利用此復合體系制備聚合物微球結構尚未報道。本發明通過選擇合適的液晶/高分子復合體系，利用反應誘導相分離方法，開發出了一種環氧樹脂型聚合物微球的新型制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環氧樹脂型聚合物微球的制備方法，獲得一種尺寸分布均一且尺寸可控的聚合物微球。

本發明提供的環氧樹脂型聚合物微球的制備方法，是將液晶材料、環氧單體、環氧固化劑及促進劑混合均勻，置于一定溫度的環境下固化；然后將其浸泡于溶劑中除去液晶分子，再將其干燥即可得到環氧樹脂型聚合物微球。

優選的，先將液晶材料、環氧單體、環氧固化劑按照一定比例混合均勻，再加入一定量的促進劑并迅速將其轉移至一定溫度的環境下固化。其中液晶材料、環氧單體和環氧固化劑按質量百分比的配比關系為：液晶材料：30.0％～90.0％，環氧單體：5.0％～35.0％，環氧固化劑：5.0％～35.0％；而促進劑的用量按質量計是環氧單體和環氧固化劑總量的1％～20％。

上述制備方法中，固化環境的溫度(聚合溫度)可選擇室溫至100℃之間的任意溫度。可以將液晶材料、環氧單體、環氧固化劑及促進劑的混合物涂覆于基板上進行固化，也可以放置在容器中進行固化。

本發明所使用的液晶可以是正性液晶或負性液晶，包括但不限于向列相液晶材料、膽甾相液晶材料、近晶相液晶材料等，其組份中的液晶單體包括但不僅限于下面分子中的一種或幾種：