[發明專利]一種聚芳醚酮多孔微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201910694207.6
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110467721B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 楊鵬飛;張志良;白鋒;王永清
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

本發明涉及一種聚芳醚酮多孔微球及其制備方法，以1,3,5?苯三甲酰氯、二苯醚為原料，二氯甲烷等作溶劑，四氯化鈦作催化劑，通過傅克酰基化反應進行沉淀聚合，合成出聚芳醚酮。用掃描電子顯微鏡、熱重測試、紅外光譜等進行表征。結果表明，聚芳醚酮材料呈現規則的球狀結構、不溶于大部分有機溶劑且內部具有大量的不規則孔洞，可在催化劑載體、吸附分離等領域產生較為重要的應用。

技術領域

本發明涉及一種聚芳醚酮多孔微球及其制備方法，屬于多孔材料技術領域。

背景技術

多孔聚合物微球是采用高分子合成手段制備的具有多孔結構的聚合物球形顆粒。此類材料具有制備方法多樣、易修飾、孔徑尺寸可調控等特點，在色譜填料、催化劑載體、生物分析、復合材料等方面具有廣泛的應用。懸浮聚合法是制備多孔微球的主要方法，先在單體中加入致孔劑進行懸浮聚合，聚合結束后再將致孔劑除去，致孔劑原來占有的空間被保留下來，使微球具有多孔結構。楊淑靜等人以鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)與甲苯的混合溶液作為致孔劑，采用兩步種子溶脹聚合法合成了單分散性良好的聚苯乙烯多孔微球，微球粒徑為5μm，比表面積為562m²/g。研究表明，經重氮化改性、光照交聯后，聚合物多孔微球在多孔結構、高交聯度和機械性能穩定等方面具有優勢。多孔的結構導致其比表面積大、滲透壓小，而高交聯度可以使其具有穩定的機械性能，可作為色譜固定相實現多種非極性物質和極性物質的分離。(參見：Tao Xu,Bing Yu,Xiaoyuan Zhang,Hongbo Zhang,Hailin Cong,Shujing Yang.Synthesis and application of clusters of PS porousmicrospheres.Integrated Ferroeletrics,2016,171,101-107.)

孔祥正等人以甲苯二異氰酸酯為原料、以水和丙酮的混合溶劑作為致孔劑，通過一步沉淀聚合法制備了聚脲多孔微球，粒子尺寸分布在10μm～40μm之間，孔徑分布在2nm～1000nm之間，比表面積可達161.68m²/g。然后，用戊二醛對聚脲多孔微球進行活化后，固定熒光假單胞菌脂肪酶，用于催化棕櫚酸對硝基苯酯水解反應、1-苯乙醇與醋酸乙烯酯酯交換反應，以及用于(R,S)-1-苯乙醇的手性拆分。結果表明，與游離酶相比，固定酶對溫度和pH值的適應性提高，在有機溶劑中的催化活性和對手性化合物的選擇性變好。(參見：HuiHan,Shusheng Li,Xiaoli Zhu,Xubao Jiang,Xiangzheng Kong.One step preparationof porous polyurea by reaction of toluene diisocyanate with water and itscharacterization.RSC Advances,2014,4:33520-33529.)

雖然多孔微球的材質、尺寸、孔徑、比表面積、應用等得到了大量的研究和探索，但是，致孔劑在絕大多數多孔微球的制備過程中是不可缺少的，如上述研究中的鄰苯二甲酸二丁酯、甲苯、水、丙酮等。由于在制備過程中需要使用致孔劑，而最終產物中需要將致孔劑去除，因此，這種方法得到的多孔微球或多或少的存在致孔劑殘留，對后續應用將產生一定的影響。而且，現有的制備過程多使用交聯劑，攪拌、加熱等條件，不僅過程復雜，而且能耗較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種聚芳醚酮多孔微球及其制備方法。本發明獨辟新徑，以聚芳醚酮中的剛性二苯甲酮作為微球的基本結構，使所得的聚芳醚酮微球中因剛性結構的支撐而本身產生大量的空洞，從而不必使用致孔劑，簡化了合成與后處理步驟、提高了微球的化學結構的純度。而且，微球的化學合成原理較為簡單，在室溫下經自沉淀過程即可完成，無需攪拌、加熱等過程，能耗相對較低。

本發明的技術方案如下：

一種聚芳醚酮多孔微球，該多孔微球的化學結構在空間上具有式(I)所示的重復單元：

(I)。