[發明專利]一種密度可調控的超滑聚苯乙烯微球的制備方法

有效

• 申請號: 201910491065.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110256621B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 張洪文;李欣;姜彥
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08J9/28;C08J9/36;C09D125/08;C09D5/14
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發明涉及超滑表面材料領域，特別涉及一種密度可調控的超滑聚苯乙烯微球的制備方法。將去離子水，聚乙烯醇，苯乙烯，二乙烯基苯，引發劑，致孔劑，硅烷偶聯劑加入反應容器中，先在室溫下攪拌，再升溫進行懸浮聚合。將產物水洗，醇洗，過濾，干燥，篩分，得到聚苯乙烯微球。將聚苯乙烯微球灌注硅油，即得密度可調控的超滑聚苯乙烯微球。當致孔劑為甲苯時，聚苯乙烯微球密度大于水；致孔劑為正庚烷時，聚苯乙烯微球密度小于水；致孔劑為甲苯與正庚烷的混合物時，聚苯乙烯微球密度介于兩者之間。因此，通過調節致孔劑的類型及用量可以調節聚苯乙烯微球密度。本發明制備方法簡易，操作簡便，制得的小球具有耐磨，疏水，疏冰和抑菌等特點。

技術領域

本發明涉及超滑表面材料領域，特別涉及一種密度可調控的超滑聚苯乙烯微球的制備方法。

背景技術

懸浮聚合是單體受到強烈攪拌，以小液滴懸浮在分散相的聚合。在懸浮聚合中，攪拌強度和分散劑是影響微球粒徑的主要因素。懸浮聚合的分散體系不穩定，由于存在液體界面張力，單體液滴易變粘，相互之間碰撞，導致出現粘結現象。因此需向聚合體系中加入分散劑，增加液滴分散程度，避免碰撞粘結。攪拌強度越大，分散劑的用量越大，粒徑越小。

目前，制備超滑表面的方法有噴砂打磨法、溶膠-凝膠法、單分子自組裝、噴涂法等，用化學方法制備的多孔基底受到基底材料理化性質的限制，要根據基底材料以及應用場合選擇合適的加工方法。用噴涂法的納米粒子難以大面積、高質量控制其堆積，涂層難以粘附在基底上。而超滑表面具有防疏冰，疏水，抗菌性，防污，可自修復等優點。但超滑表面存在制備成本較高，難以大面積制備，潤滑油揮發導致超滑表面失效等問題。

發明內容

本發明提供了一種密度可調控的超滑聚苯乙烯微球的制備方法，該制備方法工藝簡便，反應條件簡單，密度可調控。具體步驟為：

(1)合成多孔聚苯乙烯微球：

采取懸浮聚合法制備多孔聚苯乙烯微球，先將80℃左右的去離子水，聚乙烯醇配制成聚乙烯醇水溶液冷卻，再將苯乙烯，二乙烯基苯，引發劑，致孔劑和偶聯劑加入到反應容器中。在室溫下以600rpm攪拌1h，待固體攪拌均勻后，再以500rpm攪拌，并在75-80℃加熱條件下，懸浮聚合5-7h，得到多孔聚苯乙烯微球。

合成多孔聚苯乙烯微球時，按質量份計算，去離子水100份，聚乙烯醇1份，苯乙烯10份，二乙烯基苯4份，引發劑0.3份，致孔劑1-7份，偶聯劑0-1份。

上述，引發劑為偶氮二異丁腈；

致孔劑為甲苯，正庚烷或兩者按一定配比的混合物中的一種。當致孔劑為甲苯，正庚烷的混合物時，按質量比計算，甲苯：正庚烷＝80:20-20：80。

(2)對產物多孔聚苯乙烯微球進行處理，先用去離子水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，再進行過濾，放入真空烘箱干燥24h。最后進行篩分處理，得到干燥均勻的多孔聚苯乙烯微球。

(3)制備超滑聚苯乙烯微球

將步驟(2)中干燥均勻的多孔聚苯乙烯微球與硅油按15:1的質量比混合均勻，使微球表面粘附薄薄的一層硅油，制得超滑聚苯乙烯微球。

上述方法制備的密度可調控的超滑聚苯乙烯微球應用于制備超滑表面，超滑表面的具體制備方法為：在基材表面涂覆(刮涂)一層液體硅橡膠作為粘合劑，然后再將超滑聚苯乙烯微球涂覆(刮涂)至涂覆有硅橡膠的基材上，放置24小時，得到多孔聚苯乙烯小球超滑表面。制備的聚苯乙烯小球超滑表面可應用于防疏冰，疏水，抑菌等領域。

有益效果

本發明制備多孔聚苯乙烯小球以及制備超滑聚苯乙烯小球的方法簡單，成本低，容易操作；

制得的聚苯乙烯小球超滑表面疏水、疏冰性抑菌效果好，且具有機械耐磨性。

附圖說明