[發明專利]一種具有CO2調控分散性的聚合物乳液及其制備方法

在審

• 申請號: 201910364563.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110092857A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 馮玉軍;穆蒙
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/34;C08F220/14;C08F220/18;C08F222/14;C08F2/26
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務所(普通合伙) 51255
• 代理人: 夏柯雙

本發明公開了一種具有CO₂調控分散性的聚合物乳液及其制備方法，以陰離子表活劑作為乳化劑，以叔胺單體與目標聚合物單體經無規共聚制備CO₂響應的聚合物乳液。隨著CO₂的通入，聚合物乳液呈現由分散到沉淀分相的轉變，一定范圍內調整聚合單體中叔胺單體的加入比率，改變目標聚合物單體及陰離子乳化劑的種類，均可制備可以CO₂調控乳液分散/團聚的乳液體系。本發明的可智能調控的聚合物乳液制備方法操作簡便、條件溫和、適用性強，對于通過智能破乳來獲得聚合物產品的工業大生產具有應用價值。

技術領域

本發明智能材料技術領域，特別涉及一種具有CO₂調控分散性的聚合物乳液及其制備方法。

背景技術

乳液聚合可以解決單體聚合過程中放熱不易傳導的缺陷，是制備高分子量聚合物材料以及聚合物納球的重要方式。為了得到乳液中的高分子本體材料，聚合后的破乳操作，即將高分子乳液轉變成聚合物與水分相的狀態，是必不可少的環節。

目前常用的破乳方式是向乳液中加入無機鹽或有機類化學材料，但此種方式會向最終的本體材料中引入雜質。鑒于此，相繼發展出通過改變外部條件進而誘導聚合物乳液分散/團聚狀態轉變的智能破乳方式。這種智能調控模式主要是通過合成具有刺激響應性能的乳化劑，例如改變外部條件調控其親疏水性的變化來實現。目前，基于溫度響應、pH響應以及光響應的智能調控聚合物乳液已有系統而深入的研究。然而，溫度和光會局限于某些特定的作用部位，pH響應則會因引入酸、堿而導致刺激殘留等缺陷。CO₂作為一種溫室氣體，不僅廉價易得，而且具有很好的生物相容性和膜滲透性，將其作為智能基元的刺激方式不僅操作簡單，成本低廉，而且不會給體系帶來新的污染。目前已有大量CO₂響應乳化劑的報道，并將其用于合成可CO₂智能調控的聚合物乳液。

但是，CO₂響應乳化劑的制備通常包括成本較高的多步有機合成及活性聚合等繁瑣操作，并且其作為乳化劑參與乳液聚合時需要嚴苛的條件控制，例如，高壓CO₂環境或者整個體系的弱酸條件，因此，這種通過CO₂乳化劑來制備智能乳液的模式并不適于大規模生產，也不適于制備具有弱堿性的聚合物乳液。因此，有必要研究一種操作方便、成本低廉且適用性強的制備CO₂響應乳液的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有CO₂調控分散性的聚合物乳液及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種具有CO₂調控分散性的聚合物乳液，結構通式為如下幾種通式中的其中一種：

R₁＝-CH₃，-CH₂CH₃，-CH₂(CH₃)₂

R₂＝-CH₃，-CH₂CH₃，CH₃(CH₂)₃。

進一步地，所述聚合物乳液是由以下幾種重量份數的原料經乳液聚合得到無規共聚的聚合物乳液：

化合物a 0.3～1.1份、化合物b 0.9～6.1份、化合物c 0.1～0.12份、引發劑0.07～0.09份、溶劑d 110～130份、水10～20份。

所述化合物a的結構通式如下：