[發明專利]一種磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201811523165.1
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109575161B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 許鈞強;周利軍;張武;陽高軍;陽京輝
• 申請（專利權）人: 合眾（佛山）化工有限公司;韶關市合眾化工有限公司
• 主分類號: C08F8/32
• 分類號: C08F8/32;C08F8/34;C08F12/08
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 張佳

本發明涉及一種磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球，由聚苯乙烯?二乙烯苯交聯微球通過氯磺?；磻?，再與烯丙基胺反應而制得；本發明還提供一種磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球的制備方法；本發明制得的一種磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球含有烯丙基反應基團，可用于樹脂、顏料、涂料、液晶、復合納米材料、生物醫學、聚電解質、廢水處理、石油化工等行業，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種改性聚苯乙烯交聯微球，尤其涉及到一種磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球烯丙基胺及其制備方法，屬于功能材料技術領域。

背景技術

聚苯乙烯交聯微球是眾多功能高分子微球的前驅體，通過進一步的大分子反應可以制備離子交換樹脂、螯合樹脂及吸附樹脂；可合成催化劑載體用于有機合成與組合化學體系；可制備用于生物大分子固定化、分離、純化的功能高分子微球以及色譜固定相。

目前制備聚苯乙烯微球的制備方法主要有分散聚合法、乳液聚合法、無皂乳液聚合法、懸浮聚合法、種子聚合法等。其中懸浮聚合法制備的微球比較大，一般在毫米數量級，不符合可見光區域光子晶體所需要的亞微米或微米級的要求；種子聚合法主要是以制備好的聚苯乙烯微球作為種子制備多孔、高交聯微球或者對微球進行進一步的改性功能化的一種方法。因此分散聚合法、乳液聚合法和無皂乳液聚合法成為制備單分散性最好的聚苯乙烯交聯微球的有效方法。

隨著對高分子聚合物微球功能化研究的深入，將某些具有特定功能的物質接枝到微球表面從而制備出一類具有潛在應用前景的獨特的功能材料，使其具有新的功能。一般功能化微球的制備有2種途徑：①選擇含有功能基團的單體參加聚合制備微球；②制得微球后再對其進行修飾，通過特定的反應在微球上引入設計的功能基團。由于第一種含有功能基單體的制備過程復雜、制得的單體的不穩定性以及對于聚合條件不好控制，后一種方法應用更為廣泛。

對于微球的功能化改性主要有3種途徑：一是利用苯環；二是利用特定的官能團；三是對于高交聯的聚苯乙烯微球利用其殘余的懸掛乙烯雙鍵聚苯乙烯交聯微球功能化。

目前對微球表面引入的功能團有羧基、氨基、醛基、酮基、酯基、磺酸基、氯甲基、鹵素、酰氯基、磺酰氯基等，賦于微球更多的新功能；但是具有可聚合反應的烯丙基胺功能微球沒有報導。

由于常規的聚苯乙烯微球為線狀結構，耐溶劑性差，在接入一些特殊功能基團難于實現反應；而聚苯乙烯-二乙烯苯交聯微球有高度粒徑均一性，具有剛性強、耐酸堿、耐溶劑、耐高溫、使用壽命長及非特異性吸附低等特點。

發明內容

由于常規的聚苯乙烯微球為線狀結構，耐溶劑性差，引入特殊功能基團難于實現；而聚苯乙烯-二乙烯苯交聯微球有高度粒徑均一性，具有剛性強、耐酸堿、耐溶劑、耐高溫、使用壽命長及非特異性吸附低等特點。

本發明采用交聯度為4～8％的聚苯乙烯-二乙烯苯交聯微球通過氯磺酸直接氯磺化制備磺酰氯，再與烯丙基胺反應而制得磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球。

本發明目的旨在提供一種磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球及其制備方法。

為解決所述的技術問題，本發明采取以下技術方案，所述的磺酰胺烯丙基聚苯乙烯交聯微球，其制備步驟如下：

a)、磺酰氯聚苯乙烯交聯微球的制備：按重量份計，在裝有攪拌器及溫度計的四口燒瓶中加入聚苯乙烯交聯微球和溶劑A，攪拌使微球充分溶脹，控制溫度在20℃下緩慢加入氯磺酸，升溫到50℃保溫反應3～5h，反應結束后降溫至30℃下靜置8h；然后在20℃下加入物料總體積10～15％的蒸餾水以分解過量的氯磺酸，直至溶液內沒有大量的HCl氣體放出為止；攪拌下在1h內加入物料總體積70～85％的蒸餾水，使產物盡量沉淀析出，抽濾，用1,4-二氧六環洗滌以除去殘留的溶劑，再用蒸餾水及乙醇交替洗滌3～5遍，濾干，真空60℃下干燥12h，得所述的磺酰氯聚苯乙烯交聯微球；

所述聚苯乙烯交聯微球與氯磺酸的重量比為1:(20～40)；所述溶劑A的加入量為10～12mL/克微球；