[發(fā)明專利]一種單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010633705.2
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111732739B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉伯軍;白陽;張明耀;徐璐;胡霞;楊斌斌;胡藝偉;吳高澄;劉香池;王猛
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08F8/34;C08F8/24;C08F212/08;C08F212/14;C08F220/14;C08F220/18;C23C18/44;C23C18/28;C08L25/08;C08L25/14;C08L33/12
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開了一種單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球的制備方法，屬于新材料領(lǐng)域，利用原位聚合技術(shù)在聚合物微球表面直接構(gòu)筑氯甲基化功能基團，然后利用微球表面的氯甲基與巰基化合物反應(yīng)使其表面帶有巰基，再將表面帶有巰基的微球進行敏化處理，加入銀氨溶液化學(xué)鍍金屬層，構(gòu)筑聚合物銀基微球，最后將聚合物銀基微球在氯金酸中進行置換反應(yīng)，制備單分散聚合物金導(dǎo)電微球。該方法避免了傳統(tǒng)制備聚合物金屬微球過程中的粗化過程，提高的生產(chǎn)效率，反應(yīng)更安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球的制備方法。

背景技術(shù)

單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球是一種新型復(fù)合材料，主要應(yīng)用于導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電膠黏劑、抗靜電屏蔽涂層、抗靜電橡膠等領(lǐng)域。聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球通常是以聚合物微球為模板，采用化學(xué)鍍或電鍍的方法在其表面構(gòu)筑金屬層，一般而言，常見的聚合物金屬復(fù)合微球通常是聚苯乙烯/鎳復(fù)合微球、聚苯乙烯/銅復(fù)合微球、聚苯乙烯/銀復(fù)合微球以及聚苯乙烯/金復(fù)合微球等。聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球具備質(zhì)量輕、分散均勻、導(dǎo)電性好而備受電工電子領(lǐng)域的青睞。

相比于單純的金屬微球而言，聚合物金屬復(fù)合微球的制作成本相對較低，因此在其市場競爭中具備很強的競爭優(yōu)勢。但是在合成聚合物金屬復(fù)合微球方面卻存在著能耗高、制備周期長等缺點。如專利CN102658071A中提出了一種制備聚合物金屬復(fù)合微球的方法，其過程是將單分散聚苯乙烯微球利用氯磺酸在二氯甲烷中進行氯磺化處理，處理后的聚苯乙烯微球表面具有氯磺酸基團，這樣再將氯磺化的聚苯乙烯微球進行進一步的巰基化處理，最后再進行化學(xué)鍍，最終制備出聚苯乙烯金屬復(fù)合微球，在制備方法中由于氯磺化過程而導(dǎo)致大量的廢水，而磺氯化反應(yīng)后的離心干燥過程更是延長了制備周期，增加了生產(chǎn)成本。專利CN105478152A中提出將單分散聚合物微球利用濃硝酸和硫酸進行硝化處理，在利用還原劑進行還原使其表面帶有氨基，再將帶有氨基的聚合物微球在羧基金溶膠中進行生長，最終獲得聚合物/金聚合物微球，此過程中也涉及到了聚合物微球的表面處理過程。此外，聚苯乙烯磺化或硝化的過程也會使其聚合物微球交聯(lián)，氯磺化或硝度過小會影響后續(xù)敏化過程，氯磺化度或硝化度過高會導(dǎo)致聚苯乙烯微球鏈段中氯磺酸基團或硝基含量過高，吸水性增強等等，總之此過程給聚合物金屬微球的制備帶了較多的困擾，嚴重影響的聚合物金屬微球的生產(chǎn)效率。

為了避免制備聚苯乙烯/金屬復(fù)合微球制備過程中的磺化過程，文獻中研究人員(JournalofMaterialsChemistryC2015，3，3318-3328)采用了一種新的方法來制備聚合物金屬復(fù)合微球，其是利用無皂乳液聚合技術(shù)在聚合后期引入交聯(lián)劑二乙烯基苯和硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷，利用自由基共聚的方法在聚苯乙烯微球表面修飾上硅氧基基團，然后再利用巰丙基三甲氧基硅烷繼續(xù)修飾，使其微球表面帶有巰基基團，再利用巰基的電負性吸氯化錫進行活化，吸附銀氨溶液，最后利用葡萄糖進行還原制備出聚苯乙烯銀金屬復(fù)合微球，此種方法避免了聚合物微球的磺化過程，有效提高了導(dǎo)電微球的生產(chǎn)效率。但是此種方法制備導(dǎo)電微球有機相和金屬相界面存在二氧化硅層，且受到此方法制備的聚合物金屬復(fù)合微球尺寸在亞微米范圍內(nèi)，使用范圍受限制。因此，如何提供一種新的單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球的制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球的制備方法，采用分散聚合為手段制備乙烯基聚合單體，在聚合后期通過引入氯甲基乙烯基單體在聚合物微球表面構(gòu)筑含有氯元素基團，進而再將聚合物微球與巰基化合物進行反應(yīng)使其制備出表面含有巰基的聚合物微球，最后利用氯化錫進行敏化，利用活化劑將其活化，最終制備成聚合物金屬復(fù)合微球。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種單分散聚合物金屬復(fù)合導(dǎo)電微球的制備方法，原料均以質(zhì)量份數(shù)計，具體包括以下步驟：