專(zhuān)利名稱(chēng)：表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子微球的制備方法，具體涉及一種表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，屬于功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高分子微球具有許多獨(dú)特的性能優(yōu)點(diǎn)具有較大的比表面積、粒徑大小可控且均一、原料來(lái)源廣泛；可以根據(jù)需要選擇材料和制備工藝，制得表面具有所需官能團(tuán)的高分子微球；也可以根據(jù)需要制成實(shí)心、空心、多孔、囊泡以及一些不規(guī)則形貌。因此，高分子微球的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括傳統(tǒng)領(lǐng)域的涂料、紙張的表面加工、建筑材料，以及高尖端技術(shù)領(lǐng)域的醫(yī)療醫(yī)藥、生物化學(xué)、電子信息等，近年來(lái)尤其在生命醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用迅猛發(fā)展。在高分子微球表面引進(jìn)反應(yīng)活性官能團(tuán)可進(jìn)一步擴(kuò)展高分子微球在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。表面官能團(tuán)可以用于固定生物活性物質(zhì)在其表面；而高分子微球的多孔結(jié)構(gòu)便于將功能性的納米粒子包埋在微球內(nèi)部，制備出單一或多功能化的高分子微球，也可以進(jìn)一步擴(kuò)大高分子微球的應(yīng)用領(lǐng)域。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)rechet等在《Anal.Chem.》(《分析化學(xué)》，1992年第64卷1232頁(yè))發(fā)表了題為“Polymeric porogens used in thepreparation of novel monodispersed macroporous polymeric separationmedia for high-performance liquid chromatography”(“利用高分子致孔劑制備用于高效液相色譜的新型單分散的大孔聚合物分散介質(zhì)”)的論文，利用種子聚合的方法制備粒度單分散的多孔高分子微球，用線形的高分子或同時(shí)用線形的高分子與小分子作為致孔劑，制得高分子微球，這種高分子微球可用做色譜柱的填料、吸附和分離材料，但因其表面沒(méi)有反應(yīng)活性官能團(tuán)，故而其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，使其在制備無(wú)孔或多孔高分子微球的同時(shí)，在高分子微球表面引進(jìn)官能團(tuán)，擴(kuò)展了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明制備方法包括如下步驟(1)取部分烯烴單體，除去其中的阻聚劑將烯烴單體直接減壓蒸餾后使用，或用質(zhì)量百分比濃度在1％～20％之間的NaOH水溶液洗滌烯烴單體，然后用無(wú)水硫酸鎂完全干燥后使用；(2)向經(jīng)步驟(1)處理過(guò)的單烯烴單體中溶入質(zhì)量百分比濃度在0.2％～5％之間的油溶性引發(fā)劑，然后將該單烯烴單體加入到含有質(zhì)量百分比濃度在0.5％～20％之間的穩(wěn)定劑聚乙烯吡咯烷酮的連續(xù)相溶劑中，形成一個(gè)反應(yīng)體系，其中烯烴單體占該反應(yīng)體系總質(zhì)量的2％～40％，向該反應(yīng)體系中通氮?dú)?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和恒溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)后將反應(yīng)體系離心，分離出沉淀，清洗，干燥，得到種子高分子微球；(3)將上述種子高分子微球加入到質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間的十二烷基硫酸鈉水溶液中，形成種子高分子微球溶液，其中種子高分子微球質(zhì)量占該微球溶液總質(zhì)量的0.1％～10％，超聲分散1分鐘～20分鐘，另將活化劑加入另一份質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間的十二烷基硫酸鈉水溶液中，形成活化劑溶液，其中活化劑的質(zhì)量是種子高分子微球質(zhì)量的0.1～5倍，超聲分散1分鐘～20分鐘，然后將上述種子高分子微球溶液和活化劑溶液混合，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，超聲分散1分鐘～20分鐘后，攪拌該一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并使之活化溶脹2小時(shí)～48小時(shí)；(4)向經(jīng)步驟(1)處理過(guò)的烯烴單體中溶入烯烴總質(zhì)量的0.5％～5％之間的油溶性引發(fā)劑，然后將該烯烴單體和小分子致孔劑加入質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間的十二烷基硫酸鈉水溶液中，超聲分散1分鐘～20分鐘后，再加入到反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并繼續(xù)使其活化溶脹2小時(shí)～48小時(shí)，上述烯烴單體和小分子致孔劑總質(zhì)量是步驟(3)中種子高分子微球質(zhì)量的1～500倍，其中烯烴單體中按質(zhì)量百分比包括10％～50％單烯烴單體、10％～50％多烯烴單體和10％～50％帶官能團(tuán)的烯烴單體，其中小分子致孔劑是烯烴單體總質(zhì)量的0～1倍；(5)向反應(yīng)后的二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中補(bǔ)加聚乙烯醇水溶液，形成混合溶液，使混合溶液中聚乙烯醇的質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間，而后向該混合溶液加入水溶性阻聚劑，形成混合反應(yīng)溶液，該反應(yīng)溶液中水溶性阻聚劑的質(zhì)量百分比濃度在0.01％～1％之間，向該混合反應(yīng)溶液中通氮?dú)猓诘獨(dú)獗Ｗo(hù)和恒溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)后將混合反應(yīng)溶液離心，分離出沉淀，清洗，干燥，得到表面官能化的無(wú)孔高分子微球；或?qū)⑺霰砻婀倌芑臒o(wú)孔高分子微球用有機(jī)溶劑抽提2小時(shí)～72小時(shí)，洗滌、干燥處理后，得到表面官能化的多孔高分子微球。
步驟(2)中，所述的連續(xù)相溶劑是指可使烯烴單體溶解但不能溶解聚合物的單一或混合溶劑，如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、水、乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇二乙醚、二甲亞砜中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
步驟(2)中所述的反應(yīng)體系的反應(yīng)條件為向該反應(yīng)體系中先通氮?dú)?分鐘～60分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和25℃～80℃之間的恒溫條件下反應(yīng)2小時(shí)～48小時(shí)。
步驟(4)中，所述的油溶性引發(fā)劑是一種熱分解型自由基引發(fā)劑，如偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ADVN)、1，1’-甲基偶氮戊烷(AMBN)、過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)、過(guò)氧化十二酰中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
步驟(5)中所述的有機(jī)溶劑是指可溶解線形高分子和致孔劑，并且不與高分子微球發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化合物，如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、對(duì)氯甲苯、苯乙烯、四氫呋喃、丙酮中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
步驟(5)中所述的混合反應(yīng)溶液的反應(yīng)條件為向該混合反應(yīng)溶液中先通氮?dú)?分鐘～60分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和25℃～100℃之間的恒溫條件下反應(yīng)2小時(shí)～48小時(shí)。
所述的單烯烴單體是指分子中僅含一個(gè)碳碳不飽和雙鍵的化合物，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、N-異丙基丙烯酰胺、苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
所述的多烯烴單體是指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的碳碳不飽和雙鍵的化合物，如丁二烯、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯、二乙烯基苯、二甘醇二(烯丙基碳酸)酯中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
所述的帶官能團(tuán)的烯烴單體是指分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有碳碳不飽和雙鍵和生物反應(yīng)活性官能團(tuán)的化合物，如油酸、丙烯酸、α-甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
所述的小分子致孔劑是指不能參加自由基聚合反應(yīng)的油溶性惰性物質(zhì)，如正己烷、液體石蠟、二甲基硅油、甲苯、四氫呋喃中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
所述的活化劑是疏水性的低分子量化合物或低聚物，如正十二烷、正十六烷、氯代十二烷、鄰苯二甲酸二正丁酯、低分子量聚苯乙烯、低分子量聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
所述的水溶性阻聚劑是可阻止烯烴單體在水相內(nèi)自由基聚合的化合物，如氯化銅(CuCl2)、亞硝酸鈉(NaNO2)、氯化鐵(FeCl3)中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種物質(zhì)。
所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球粒度均一，粒徑在1～20μm之間，具有表面官能團(tuán)；所述的表面官能團(tuán)是指具有生物反應(yīng)活性的化學(xué)基團(tuán)，如羧基(-COOH)、磺酸根基團(tuán)(-SO3-)、胺基(-NR2)、環(huán)氧基 、羥基(-OH)、氯基(-Cl)、酯基(-COOR)中的一種或幾種的組合，但不局限于上述幾種官能團(tuán)。
本發(fā)明首先選用一種單烯烴單體通過(guò)分散聚合反應(yīng)制得單分散的高分子微球，然后以這些高分子微球做“種子”，并使烯烴單體、交聯(lián)劑、帶官能團(tuán)的烯烴單體和小分子致孔劑活化溶脹在上述“種子”上，而后聚合制得表面具有官能團(tuán)的高交聯(lián)度的無(wú)孔高分子微球，最后用有機(jī)溶劑抽提出這些無(wú)孔高分子微球內(nèi)的線形高分子和小分子致孔劑，得到表面官能化的多孔高分子微球。
本發(fā)明在傳統(tǒng)種子聚合的基礎(chǔ)上，在制備多孔高分子微球的同時(shí)，在高分子微球表面引進(jìn)官能團(tuán)，避免了傳統(tǒng)方法中向微球表面引進(jìn)官能團(tuán)時(shí)的重復(fù)種子聚合工藝步驟，以及在表面無(wú)官能團(tuán)多孔微球的基礎(chǔ)上進(jìn)行種子聚合會(huì)破壞微球的多孔結(jié)構(gòu)的缺陷。采用本發(fā)明的方法制備表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球，官能團(tuán)是固定在高分子微球的交聯(lián)結(jié)構(gòu)上，不會(huì)在用有機(jī)溶劑抽提線形高分子時(shí)脫落而使微球表面失去官能性，并且可以保證微球表面具有足夠數(shù)量的官能團(tuán)。
利用本發(fā)明不僅能得到粒徑在微米數(shù)量級(jí)的大粒徑單分散高分子微球，并且可通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)達(dá)到制備的高分子微球粒徑大小可控、粒徑分布均一、多孔微球的孔徑可控、孔徑分布均勻、表面官能團(tuán)濃度可控等方面要求。


圖1本發(fā)明實(shí)施例1中制備的高分子微球的傅立葉變換紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)施例1是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求條件下實(shí)施的(1)將苯乙烯、甲基丙烯酸減壓蒸餾處理后待用，二乙烯基苯用質(zhì)量百分比濃度為10％的NaOH水溶液洗滌，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥處理；(2)將上述經(jīng)過(guò)處理的苯乙烯單體30g、偶氮二異丁腈0.06g、聚乙烯吡咯烷酮2.0g、乙醇60g及水8g混合，攪拌均勻，通氮15分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下使其升溫至65℃，于恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后高速離心分離反應(yīng)溶液，獲得高分子微球，將該微球用無(wú)水乙醇冼滌3次后，然后干燥，得到種子高分子微球，該種子高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝2.1μm、數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝1.3％；(3)將上述種子高分子微球0.2g、水25g和十二烷基硫酸鈉0.063g混合，并超聲分散15分鐘，形成種子高分子微球溶液，同時(shí)將鄰苯二甲酸二正丁酯0.2g、水25g和十二烷基硫酸鈉0.063g混合，超聲分散15分鐘，形成活化劑溶液，然后將上述種子高分子微球溶液與活化劑溶液混合，再超聲分散15分鐘，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，將該溶液磁力攪拌混合反應(yīng)24小時(shí)；(4)取苯乙烯0.5g、二乙烯基苯0.5g、甲基丙烯酸0.5g、過(guò)氧化二苯甲酰0.075g、水50g和十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，再加入步驟上述反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，再繼續(xù)磁力攪拌24小時(shí)；(5)向上述反應(yīng)后的二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中補(bǔ)加質(zhì)量百分比濃度為10％聚乙烯醇水溶液10ml及CuCl20.06g，通氮15分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至80℃，恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后高速離心分離混合反應(yīng)溶液，獲得高分子微球，將該微球用無(wú)水乙醇冼滌3次，然后干燥，得到表面帶羧基的無(wú)孔高分子微球，該高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝4.3μm、數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝2.7％；(6)將上述表面帶羧基的無(wú)孔高分子微球在索氏抽提器中(其他實(shí)施例中也可用此同樣抽提器)用二氯甲烷抽提48小時(shí)，洗滌、干燥處理后，得到表面具有羧基的多孔高分子微球，用傅立葉變換紅外光譜和Zeta電位儀表征上述多孔高分子微球表面的官能團(tuán)，表面電荷值為-31.5mv。
實(shí)施例2本實(shí)施例2是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求條件下實(shí)施的(1)將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸減壓蒸餾處理后待用，將乙二醇二(甲基丙烯酸)酯首先用質(zhì)量百分比濃度1％的NaOH水溶液洗滌，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥處理，待用；(2)將上述經(jīng)過(guò)處理的甲基丙烯酸甲酯單體15g、偶氮二異丁腈0.15g、聚乙烯吡咯烷酮1.55g、甲醇120g和水35g混合，攪拌均勻，通氮15分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至80℃，恒溫反應(yīng)12h，反應(yīng)后高速離心反應(yīng)溶液，獲得高分子微球，將其用無(wú)水乙醇冼滌3次，然后干燥，即可得到種子高分子微球，該種子高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝1.8μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝1.2％；(3)將上述種子高分子微球0.5g、水25g與十二烷基硫酸鈉0.063g混合，超聲分散2分鐘，形成種子高分子微球溶液，另取氯代十二烷0.5g、水25g和十二烷基硫酸鈉0.063g混合，超聲分散2分鐘，形成活化劑溶液，然后將以上兩種溶液混合，再超聲分散2分鐘，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，磁力攪拌該反應(yīng)溶液2小時(shí)；(4)取甲基丙烯酸甲酯0.2g、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯0.2g、丙烯酸0.1g、過(guò)氧化二苯甲酰0.025g、水50g和十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散2分鐘后，加入上述反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并繼續(xù)磁力攪拌2小時(shí)；(5)向反應(yīng)后的二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中補(bǔ)加質(zhì)量百分比濃度為10％聚乙烯醇水溶液5ml和CuCl20.01g，通氮15分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至70℃，恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液離心分離，獲得高分子微球，將該微球用無(wú)水乙醇冼滌3次后，干燥；
(6)將上述表面帶羧基的無(wú)孔高分子微球用二氯甲烷抽提48小時(shí)，洗滌、干燥處理后，即可得到表面帶羧基的多孔高分子微球，上述表面帶羧基的多孔高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝3.7μm、數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝3.5％、表面電荷值為-27.6mv。
實(shí)施例3本實(shí)施例3是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求條件下實(shí)施的(1)將苯乙烯、甲基丙烯酸減壓蒸餾處理后待用，二乙烯基苯用質(zhì)量百分比濃度20％的NaOH水溶液洗滌，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥處理后，待用；(2)將上述經(jīng)過(guò)處理的苯乙烯單體10g、偶氮二異丁腈0.5g、聚乙烯吡咯烷酮2.0g、乙醇30g和乙二醇甲醚70g混合，攪拌均勻，通氮5分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65℃，恒溫反應(yīng)48h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌3次、干燥，可得到種子高分子微球，該種子高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝3.3μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝1.4％；(3)將上述種子高分子微球0.2g、水25g、十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，形成種子高分子微球溶液，另取鄰苯二甲酸二正丁酯0.5g、水25g、十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，形成活化劑溶液，然后將上述兩種溶液混合，再超聲分散15分鐘，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，磁力攪拌該一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液24小時(shí)；(4)取苯乙烯2g、二乙烯基苯2g、甲基丙烯酸1g、甲苯1g、過(guò)氧化二苯甲酰0.120g、水50g和十二烷基硫酸鈉0.250g混合，超聲分散15分鐘后，加入反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并繼續(xù)磁力攪拌24小時(shí)；(5)向反應(yīng)后的二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中補(bǔ)加10％聚乙烯醇水溶液2ml和NaNO21.0g，通氮5分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至70℃，恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌3次，然后干燥，即可得到表面帶羧基的無(wú)孔高分子微球；(6)將上述表面帶羧基的無(wú)孔高分子微球用二氯甲烷抽提48小時(shí)，洗滌、干燥處理后，即可得到表面帶羧基的多孔高分子微球，上述表面帶羧基的多孔高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝7.4μm、數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝4.6％、表面電荷值為-29.8mv。
實(shí)施例4本實(shí)施例4是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求條件下實(shí)施的(1)將苯乙烯減壓蒸餾處理后待用，同時(shí)將二乙烯基苯用質(zhì)量百分比濃度20％的NaOH水溶液洗滌，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥處理后待用；(2)將上述經(jīng)過(guò)處理的苯乙烯單體5g、偶氮二異丁腈0.1g、聚乙烯吡咯烷酮0.5g、乙醇30g及乙二醇甲醚70g混合，攪拌均勻，通氮30分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65℃，并恒溫反應(yīng)12h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌3次，然后干燥，即可得到種子高分子微球，該種子高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝3.2μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝1.2％；(3)將上述種子高分子微球0.2g、水25g和十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，形成種子高分子微球溶液，另取氯代十二烷0.5g，水25g和十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，形成活化劑溶液，然后將上述兩種溶液混合形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，超聲分散15分鐘，磁力攪拌反應(yīng)24小時(shí)；(4)取苯乙烯2g、二乙烯基苯2g、苯乙烯磺酸鈉1g、過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)0.050g、水50g、十二烷基硫酸鈉(SDS)0.250g混合，超聲分散15分鐘，加入上述反應(yīng)體系，繼續(xù)磁力攪拌24小時(shí)；(5)向上述體系補(bǔ)加質(zhì)量百分比濃度為10％聚乙烯醇水溶液2ml、CuCl20.06g，通氮30分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至70℃，恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌3次，然后干燥，即可得到表面帶磺酸根的無(wú)孔高分子微球；(6)將上述表面帶磺酸根的無(wú)孔高分子微球用氯仿抽提48小時(shí)，洗滌、干燥處理后，即可得到表面帶磺酸根的多孔高分子微球，上述表面帶磺酸根的多孔高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝7.2μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝3.9％，表面電荷值為-56.8mv。
實(shí)施例5本實(shí)施例5是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求條件下實(shí)施的(1)將苯乙烯減壓蒸餾處理后待用，并將乙二醇二(甲基丙烯酸)酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯用質(zhì)量百分比濃度5％的NaOH水溶液洗滌，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥處理后待用；(2)將上述經(jīng)過(guò)處理的苯乙烯單體10g、偶氮二異丁腈0.5g、聚乙烯吡咯烷酮20.0g、乙醇70g、水30g混合，攪拌均勻，通氮60分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至75℃，恒溫反應(yīng)5h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌2次，然后干燥，即可得到種子高分子微球，該種子高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝2.4μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝1.3％；(3)將上述種子高分子微球0.2g、水25g、十二烷基硫酸鈉0.025g混合，超聲分散2分鐘，形成種子高分子微球溶液，同時(shí)將氯代十二烷0.5g，水25g，十二烷基硫酸鈉0.025g混合，超聲分散2分鐘，形成活化劑溶液，然后將上述兩種混合溶液混合，再超聲分散5分鐘，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，磁力攪拌混合反應(yīng)液24小時(shí)，(4)另取將苯乙烯2g、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯2g、甲基丙烯酸縮水甘油酯1g、1，1’-甲基偶氮戊烷(AMBN)0.120g、水50g、十二烷基硫酸鈉(SDS)0.050g混合，超聲分散5分鐘，加入反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，繼續(xù)磁力攪拌24小時(shí)；(5)向上述體系補(bǔ)加質(zhì)量百分比濃度為10％聚乙烯醇(PVA)水溶液20ml，NaNO20.12g，通氮60分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至25℃，恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌2次，然后干燥，即可得到表面帶環(huán)氧基的無(wú)孔高分子微球；(6)將上述表面帶環(huán)氧基的無(wú)孔高分子微球用甲苯抽提72小時(shí)，洗滌、干燥處理后，即可得到表面帶環(huán)氧基的多孔高分子微球，上述表面帶環(huán)氧基的多孔高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝6.8μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝5.3％；實(shí)施例6本實(shí)施例6是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求條件下實(shí)施的(1)將苯乙烯減壓蒸餾處理后待用，另取二乙烯基苯、甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯用質(zhì)量百分比濃度10％的NaOH水溶液洗滌，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥處理后待用；(2)將上述經(jīng)過(guò)處理的苯乙烯單體10g、偶氮二異丁腈0.3g、聚乙烯吡咯烷酮2.0g、乙醇30g和乙二醇甲醚70g混合，攪拌均勻，通氮15分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65℃，恒溫反應(yīng)12h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌4次，然后干燥，即可得到種子高分子微球，該種子高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝2.2μm，數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝1.2％；
(3)將上述種子高分子微球0.1g、水25g、十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，形成種子高分子微球溶液，同時(shí)取鄰苯二甲酸二正丁酯0.5g、水25g、十二烷基硫酸鈉0.125g混合，超聲分散15分鐘，形成活化劑溶液，然后將上述兩種混合溶液混合，再超聲分散15分鐘，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并磁力攪拌混合反應(yīng)液48小時(shí)；(4)取將苯乙烯3.0g、二乙烯基苯3.0g、甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯3.0g、過(guò)氧化二苯甲酰0.045g、水50g、十二烷基硫酸鈉0.250g混合，超聲分散15分鐘，加入反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并繼續(xù)磁力攪拌48小時(shí)；(5)向反應(yīng)后的二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中加質(zhì)量百分比濃度為10％聚乙烯醇水溶液20ml、CuCl20.06g，通氮15分鐘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至70℃，恒溫反應(yīng)24h，反應(yīng)后將反應(yīng)溶液高速離心分離，獲得的高分子微球用無(wú)水乙醇冼滌4次，然后干燥，即可得到表面帶胺基的無(wú)孔高分子微球；(6)將上述表面帶胺基的無(wú)孔高分子微球用二氯甲烷抽提48小時(shí)，洗滌、干燥處理后，即可得到表面帶胺基的多孔高分子微球，上述表面帶胺基的多孔高分子微球的數(shù)均粒徑Dn＝8.1μm、數(shù)均粒徑變異系數(shù)CV＝4.8％。
權(quán)利要求
1.一種表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)取部分烯烴單體，除去其中的阻聚劑將烯烴單體直接減壓蒸餾后使用，或用質(zhì)量百分比濃度在1％～20％之間的NaOH水溶液洗滌烯烴單體，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥；(2)向經(jīng)步驟(1)處理過(guò)的單烯烴單體中溶入質(zhì)量百分比濃度在0.2％～5％之間的油溶性引發(fā)劑，然后將該單烯烴單體加入到含有質(zhì)量百分比濃度在0.5％～20％之間的穩(wěn)定劑聚乙烯吡咯烷酮的連續(xù)相溶劑中，形成一個(gè)反應(yīng)體系，其中烯烴單體占該反應(yīng)體系總質(zhì)量的2％～40％，向該反應(yīng)體系中通氮?dú)?，恒溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)后將反應(yīng)體系離心，分離出沉淀，清洗，干燥，得到種子高分子微球；(3)將上述種子高分子微球加入到質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間的十二烷基硫酸鈉水溶液中，形成種子高分子微球溶液，其中種子高分子微球質(zhì)量占該微球溶液總質(zhì)量的0.1％～10％，超聲分散1分鐘～20分鐘，另將活化劑加入另一份質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間的十二烷基硫酸鈉水溶液中，形成活化劑溶液，其中活化劑的質(zhì)量是種子高分子微球質(zhì)量的0.1～5倍，超聲分散1分鐘～20分鐘，然后將上述種子高分子微球溶液和活化劑溶液混合，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，超聲分散1分鐘～20分鐘后，攪拌該一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并使之活化溶脹2小時(shí)～48小時(shí)；(4)向經(jīng)步驟(1)處理過(guò)的烯烴單體中溶入烯烴總質(zhì)量的0.5％～5％之間的油溶性引發(fā)劑，然后將該烯烴單體和小分子致孔劑加入質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間的十二烷基硫酸鈉水溶液中，超聲分散1分鐘～20分鐘后，再加入到反應(yīng)后的一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液，并繼續(xù)使其活化溶脹2小時(shí)～48小時(shí)，上述烯烴單體和小分子致孔劑總質(zhì)量是步驟(3)中種子高分子微球質(zhì)量的1～500倍，其中烯烴單體中按質(zhì)量百分比包括10％～50％單烯烴單體、10％～50％多烯烴單體和10％～50％帶官能團(tuán)的烯烴單體，其中小分子致孔劑是烯烴單體總質(zhì)量的0～1倍；(5)向反應(yīng)后的二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液中補(bǔ)加聚乙烯醇水溶液，形成混合溶液，該混合溶液中聚乙烯醇的質(zhì)量百分比濃度在0.1％～2％之間，而后向該混合溶液加入水溶性阻聚劑，形成混合反應(yīng)溶液，該反應(yīng)溶液中水溶性阻聚劑的質(zhì)量百分比濃度在0.01％～1％之間，向該混合反應(yīng)溶液中通氮?dú)?，恒溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)后將混合反應(yīng)溶液離心，分離出沉淀，清洗，干燥，得到表面官能化的無(wú)孔高分子微球；或者對(duì)所述的表面官能化的無(wú)孔高分子微球，用有機(jī)溶劑抽提2小時(shí)～72小時(shí)，洗滌、干燥處理后，得到表面官能化的多孔高分子微球。
2.如權(quán)利要求1所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的連續(xù)相溶劑是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、水、乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇二乙醚、二甲亞砜中的一種或幾種的組合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的反應(yīng)體系的反應(yīng)條件為向該反應(yīng)體系中通氮?dú)?分鐘～60分鐘后，25℃～80℃之間的恒溫條件下反應(yīng)2小時(shí)～48小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的油溶性引發(fā)劑是一種熱分解型自由基引發(fā)劑，為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ADVN)、1，1’-甲基偶氮戊烷(AMBN)、過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)、過(guò)氧化十二酰中的一種或幾種的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述的有機(jī)溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、對(duì)氯甲苯、苯乙烯、四氫呋喃、丙酮中的一種或幾種的組合。
6.如權(quán)利要求1或5所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述的混合反應(yīng)溶液的反應(yīng)條件為向該混合反應(yīng)溶液中通氮?dú)?分鐘～60分鐘后，25℃～100℃之間的恒溫條件下反應(yīng)2小時(shí)～48小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，所述的小分子致孔劑是正己烷、液體石蠟、二甲基硅油、甲苯、四氫呋喃中的一種或幾種的組合。
8.如權(quán)利要求1所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，所述的活化劑是正十二烷、正十六烷、氯代十二烷、鄰苯二甲酸二正丁酯、低分子量聚苯乙烯、低分子量聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種的組合。
9.如權(quán)利要求1所述的表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，其特征在于，所述的水溶性阻聚劑是氯化銅(CuCl2)、亞硝酸鈉(NaNO2)、氯化鐵(FeCl3)中的一種或幾種的組合。
全文摘要
一種表面官能化的無(wú)孔或多孔高分子微球的制備方法，屬于功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。步驟除去烯烴單體內(nèi)的阻聚劑；將單烯烴單體加入連續(xù)相溶劑，形成反應(yīng)體系，通氮?dú)猓銣貤l件下反應(yīng)等得到種子高分子微球；將種子高分子微球溶液和活化劑溶液混合溶脹，形成一級(jí)溶脹反應(yīng)溶液；然后加入單烯烴單體、帶官能團(tuán)的單體和交聯(lián)劑，并使其溶脹到種子微球上，形成二級(jí)溶脹反應(yīng)溶液；最后加入水溶性阻聚劑，形成混合反應(yīng)溶液，恒溫反應(yīng)等最終分離得到表面官能化的無(wú)孔高分子微球；或再用有機(jī)溶劑抽提得到表面官能化的多孔高分子微球。本發(fā)明在制備無(wú)孔或多孔高分子微球的同時(shí)，在高分子微球表面引進(jìn)官能團(tuán)，擴(kuò)展了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)C08F12/36GK101045755SQ20071003912
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者孫康, 竇紅靜, 張鵬飛 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)