[發明專利]一種單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液的制備方法

在審

• 申請號: 201910102937.2
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN109836526A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 鄒華;柳靜;王霞
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/14;C08F2/22
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王婧

本發明提供了一種單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液的制備方法，其特征在于，包括：將1?甲基?1′?(4?乙烯基芐基)[4,4′?聯吡啶]?1,1′?氯碘鹽(以下簡稱StMV)和去離子水加入到反應容器中，待StMV溶解后，逐滴加入苯乙烯(以下簡稱St)，在攪拌下通N₂至少30分鐘后，加熱到80℃，隨即加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽(以下簡稱AIBA)引發劑的水溶液，在N₂氣氛下，保持溫度為80℃，以攪拌速度為300rpm進行聚合反應，得到單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液。本發明制備方法操作簡單，無需添加任何表面活性劑、有機溶劑和無機鹽，聚合速度快。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液的制備方法。

背景技術

無皂乳液聚合是指聚合體系中不含乳化劑(或僅含少量乳化劑)的乳液聚合。在該聚合體系中，聚合物粒子經引發劑的親水基團或聚合后位于粒子表面的親水性共單體組分來穩定。無皂乳液聚合由于不含乳化劑，從而可以制備得到清潔的聚合物乳膠粒子，且乳膠粒子的大小分布具有單分散性。這類乳膠粒子被廣泛用于制備表面功能化的聚合物粒子，從而應用于生物醫藥和催化領域。

在無皂乳液聚合中，引入親水基團的方法主要有四種:(1)使用可離子化的引發劑；(2)與低分子羧酸單體共聚，然后用堿中和；(3)與親水性的非離子單體共聚；(4)與親水性的陰離子單體或陽離子單體共聚。長久以來，使用苯乙烯與水溶性共單體進行無皂乳液共聚已成為制備功能化乳膠粒子的一種簡便方法。共單體的化學結構被認為對聚合機理和所得到的乳膠粒子的性能具有強烈影響。多種陰離子單體或陽離子單體已被用于制備功能性聚苯乙烯乳膠粒子(一些代表性文獻如下：J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.1976,14,2089,J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.1992,30,171,J.Appl.Polym.Sci.1997,65,2315,J.Appl.Polym.Sci.2000,76,1129)。但是對粒徑小于100nm的聚合物膠體粒子，無皂乳液聚合由于粒子增長階段較短從而往往導致所制備的粒子分布較寬(Macromol.Chem.Phys.2018,219,1700457)。

因此，如何簡便地制備單分散的超小粒徑的陽離子型無皂乳液是本領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液的制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液的制備方法，其特征在于，包括：將1-甲基-1′-(4-乙烯基芐基)[4,4′-聯吡啶]-1,1′-氯碘鹽(以下簡稱StMV)和去離子水加入到反應容器中，待StMV溶解后，逐滴加入苯乙烯(以下簡稱St)，在攪拌下通N₂至少30分鐘后，加熱到80℃，隨即加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽(以下簡稱AIBA)引發劑的水溶液，在N₂氣氛下，保持溫度為80℃，以攪拌速度為300rpm進行聚合反應，得到單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液。

優選地，所述的St的加入量為每20g反應體系的去離子水中加入1.04g(10.0mmol),StMV與St的摩爾比為1:100～2:100；或者StMV的的加入量為每20g去離子水中加入0.046g(0.1mmol),StMV與St的摩爾比為1:200～1:300。

優選地，所述的AIBA與St的摩爾比為0.5:100～2:100。

優選地，每20g反應體系的去離子水中1g用于溶解AIBA。

優選地，所述的聚合反應進行的時間為1～24h。

優選地，所述的單分散超小粒徑的陽離子型無皂乳液的平均粒徑范圍為47～85nm(根據透射電子顯微電鏡測試結果),多分散性指數PDI小于0.05。