[發明專利]一種親水的多孔結構聚合物及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 202111301078.3
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114409953B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 白云剛;徐昆;王丕新;張文德;王超;張帆
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08J9/26
• 分類號: C08J9/26;C08L33/14;C08F220/34;C08F220/54;C08F222/38;C08F220/20;C08F220/56;B01J20/26;C02F1/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂

1.一種具有多孔結構的聚合物材料，其特征在于，所述聚合物材料由含有Pickering粒子的聚合物材料前體刻蝕掉Pickering粒子后得到；

所述聚合物材料的多孔結構包括開孔結構；

所述聚合物材料的多孔結構的孔徑為0.5～100μm；

所述聚合物包括聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺聚合物和聚甲基丙烯酸羥基乙酯中的一種或多種；

所述Pickering粒子包括改性硅藻土或者改性SiO₂；

所述改性硅藻土的粒徑小于等于20μm；

所述改性SiO₂的粒徑為0.2～5μm；

所述改性硅藻土的水接觸角為10°～95°；

所述改性SiO₂的水接觸角為10°～95°；

所述聚合物材料前體具有閉孔結構；

所述Pickering粒子位于聚合物材料前體中的孔與孔之間的孔壁上；

所述Pickering粒子在所述聚合物材料前體中的質量含量為1％～10％；

所述刻蝕的方式包括酸刻蝕。

2.一種如權利要求1所述的具有多孔結構的聚合物材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將水溶性單體、交聯劑、引發劑和水混合后，得到水相，再將Pickering穩定劑粒子分散在水相中；

2)以有機溶劑為油相，將有機溶劑和上述步驟得到的水相進行乳化后，得到水包油Pickering高內相乳液；

3)以上述步驟得到的Pickering高內相乳液為模板，進行聚合反應，得到聚合物材料前體，再將聚合物材料前體置于酸中，除去Pickering穩定劑粒子，得到具有多孔結構的聚合物材料。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述水溶性單體包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸羥基乙酯；

所述交聯劑包括聚乙二醇二丙烯酸酯和/或亞甲基雙丙烯酰胺；

所述引發劑包括過硫酸銨和/或VA-044；

所述Pickering穩定劑粒子包括改性硅藻土或者改性SiO₂。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述交聯劑和水溶性單體的質量比為(2～10)：100；

所述引發劑和水溶性單體的質量比為(1～5)：100；

所述水溶性單體在水相中的質量濃度為15％～40％；

所述水溶性單體和Pickering穩定劑粒子的質量比為(1～8)：100。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑包括甲苯、正己烷和二甲苯中的一種或多種；

所述油相與所述水相的體積比為(74～90)：(26～10)；

所述乳化包括高速乳化；

所述乳化的轉速為3000～15000rpm；

所述乳化的時間為1～3min。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述聚合反應的溫度為35～60℃；

所述聚合反應的時間為6～12小時；

所述酸包括氫氟酸；

所述氫氟酸的摩爾濃度為20％～40％；

所述除去Pickering穩定劑粒子的時間為4～18h。

7.權利要求1所述的具有多孔結構的聚合物材料或權利要求2～6任意一項所述的制備方法所制備的具有多孔結構的聚合物材料在染料廢液處理方面的應用。