[發(fā)明專(zhuān)利]一種亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯微球的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210325564.7
• 申請(qǐng)日: 2022-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114773515A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于浩淼;續(xù)晶華;葛長(zhǎng)昊;王賢彬;王炳春;李進(jìn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中觸媒新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F212/08
• 分類(lèi)號(hào): C08F212/08;C08F220/06;B01J13/02;B01J13/14
• 代理公司: 大連東方專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

本發(fā)明公開(kāi)了一種亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯微球的制備方法，主要包括以下步驟：將除去阻燃劑的苯乙烯單體與去離子水混合均勻，后與甲基丙烯酸、乳化劑、助乳劑、分散劑混合，最后在30～60℃下加入引發(fā)劑并在60～90℃下反應(yīng)2～12h，實(shí)驗(yàn)全程保持氮?dú)猸h(huán)境，得到的乳液經(jīng)乙醇洗滌干燥后制得亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯微球。本發(fā)明制備得到的微球具有尺寸均勻、球形度高、合成條件溫和、操作簡(jiǎn)單易重復(fù)等特點(diǎn)，在制備孔材料方面有很大的應(yīng)用潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑載體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯微球的制備方法。

背景技術(shù)

功能化聚合物微球因具有形態(tài)可控、分子量可調(diào)、易于在表面引入不同功能基團(tuán)等特性，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、聚合物改性、涂料印刷、納米技術(shù)等領(lǐng)域。功能化聚合物微球具有尺寸高度均一、擴(kuò)散性較高及分散性穩(wěn)定等特點(diǎn)，可應(yīng)用于生物分離、免疫檢測(cè)、高效催化、色譜填料等附加值更高的高科技領(lǐng)域。目前，制備聚合物微球的方法主要有乳液聚合、懸浮聚合、種子聚合及分散聚合等，其中乳液聚合法因具有反應(yīng)條件溫和、聚合速度快、微球粒徑小、粒徑分布窄等優(yōu)點(diǎn)，吸引了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究。

在聚合物微球中，以聚苯乙烯微球的制備與應(yīng)用最為廣泛，由于聚苯乙烯微球表面具有較強(qiáng)的疏水作用，表面羧基功能化微球可改善體系親水性，使得聚苯乙烯微球表面具有親水基團(tuán)，從而進(jìn)一步使聚苯乙烯微球在水溶液中具有良好的分散性。CN101774615B公開(kāi)的制備表面含有羧基親水基團(tuán)的聚苯乙烯納米微球的方法是將苯乙烯單體與蒸餾水、甲基丙烯酸、過(guò)硫酸鉀、碳酸氫鈉混合均勻通過(guò)無(wú)皂乳液聚合反應(yīng)制得粒徑＜100nm的表面含有羧基親水基團(tuán)的聚苯乙烯納米微球，該方法合成的聚苯乙烯微球粒徑較小，不適合作為孔材料的理想模板原料。

因此，通過(guò)技術(shù)方案的改進(jìn)得到尺寸均勻、球形度高、合成條件溫和、操作簡(jiǎn)單易重復(fù)的聚苯乙烯微球，同時(shí)使顆粒粒徑亞微米化，是構(gòu)成本發(fā)明的主要內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)乳液聚合反應(yīng)，將甲基丙烯酸加入到聚苯乙烯微球的合成反應(yīng)當(dāng)中，最終制得亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯微球。

本發(fā)明提供一種亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯微球的制備方法，包括以下步驟：

(1)將苯乙烯靜置狀態(tài)下通入氮?dú)夤呐荩?/p>

(2)向步驟(1)中加入去離子水，攪拌，繼續(xù)通入氮?dú)猓玫奖揭蚁┤芤海?/p>

(3)向步驟(2)中加入甲基丙烯酸，接著加入乳化劑、助乳劑，攪拌至溶解，并將反應(yīng)溫度升至30～60℃；

(4)向步驟(3)中加入引發(fā)劑和分散劑，并使反應(yīng)液在60～90℃下反應(yīng)2～12h；

(5)將步驟(4)中的乳液離心洗滌，干燥，制得亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯球。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，具體包括以下步驟：

(1)將苯乙烯加入到四口玻璃釜中，靜置狀態(tài)下通入氮?dú)夤呐?0-30min；

(2)向步驟(1)中加入去離子水，并開(kāi)啟攪拌，繼續(xù)通入氮?dú)?.5-1h，得到濃度為0.48～2.82mol/L的苯乙烯溶液；

(3)向步驟(2)中加入甲基丙烯酸，接著加入乳化劑、助乳劑，攪拌至溶解，并將反應(yīng)溫度升至30～60℃；

(4)向步驟(3)中加入引發(fā)劑和分散劑，并使反應(yīng)液在60～90℃下反應(yīng)2～12h；

(5)將步驟(4)中的乳液用乙醇離心洗滌2～4次，后在30-70℃下干燥，制得亞微米級(jí)羧基功能化聚苯乙烯球。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，步驟(3)中所述的甲基丙烯酸的質(zhì)量為苯乙烯單體質(zhì)量的5～20％。