一種基于高內(nèi)相乳液中的雙烯合成制備聚合物多孔材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了以共聚物微球穩(wěn)定油包水型高內(nèi)相乳液，通過乳液中的雙烯合成反應制備聚合物多孔材料的方法。步驟如下：將雙烯體和親雙烯體溶于油相，以含有共聚物微球的鹽溶液為水相，將水相滴入油相，在600轉(zhuǎn)每分鐘的速率下攪拌2分鐘制備油包水型高內(nèi)相乳液。制得的高內(nèi)相乳液在室溫靜置48小時后，將乳液浸入液氮冷凍，之后再將其真空干燥去除水和甲苯，得到聚合物多孔材料。本發(fā)明的制備方法簡單易行，綠色環(huán)保，可應用范圍廣，所得聚合物多孔材料的泡孔孔徑在20~100微米之間，泡孔孔壁上的通孔孔徑在2~20微米之間。
【專利說明】一種基于高內(nèi)相乳液中的雙烯合成制備聚合物多孔材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于油包水型高內(nèi)相乳液中的雙烯合成反應制備聚合物多孔材料的方法，具體涉及采用共聚物微球穩(wěn)定乳液，通過乳液模板法制備聚合物多孔材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物多孔材料具有高孔隙率、低密度、大比表面積和很好的物質(zhì)輸送能力等優(yōu)點，在制備組織培養(yǎng)支架、離子交換樹脂、催化劑載體以及環(huán)境科學等方面有著很高的應用價值，已經(jīng)獲得了眾多的應用。
[0003]高內(nèi)相乳液(又稱超濃乳液)模板法因其制備所得多孔材料具有低密度和高度多孔性，可相對方便地加工與化學改性。與其它制備多孔材料的方法如相分離法和溶劑致孔法等相比，該法具有可精確控制孔及通道直徑大小和分布的優(yōu)點而成為制備聚合物多孔材料最為有效的方法之一。雖然，已有眾多的文獻報道高內(nèi)相乳液模板法制備聚合物多孔材料，但是已報道的聚合物多孔材料都是通過引發(fā)劑引發(fā)單體中的雙鍵自由基聚合制得，這一現(xiàn)象使得可用于制備 高內(nèi)相乳液模板法多孔材料的單體僅限于可發(fā)生自由基聚合的苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酰胺、丙烯酸等有機單體。而本發(fā)明中的基于高內(nèi)相乳液模板法得到的聚合物多孔材料是通過雙烯體和親雙烯體上的官能團發(fā)生雙烯合成反應制得，反應條件溫和，室溫即可進行。此發(fā)明的公布，可望突破以粒子穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液模板法僅限于通過自由基聚合合成多孔材料的局限，實現(xiàn)其基體材質(zhì)多樣化，如實現(xiàn)高內(nèi)相乳液模板法制備聚己內(nèi)酯等具有良好生物相容性的聚合物多孔材料；并且對于促進雙烯合成反應在高內(nèi)相乳液模板法聚合物多孔材料制備這一交叉領(lǐng)域的發(fā)展及高內(nèi)相乳液模板法聚合物多孔材料性能的拓展具有重要的科學與實踐意義。在如本發(fā)明中，雙烯合成法為以呋喃基團和馬來酰亞胺基團進行熱可逆共聚，形成具有可逆性的共價鍵，可以通過逆反應實現(xiàn)熱的可逆性，從而可望賦予材料以自修復功能，這項技術(shù)具有巨大的潛在應用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種通過雙烯合成反應制備聚合物多孔材料的方法，以賦予聚合物多孔材料功能化，拓寬聚合物多孔材料的應用范圍。本發(fā)明所述的制備聚合物多孔材料的方法，包括如下步驟:將雙烯體、親雙烯體溶于油相，以含有共聚物微球的鹽溶液為水相，將水相滴入油相，在600轉(zhuǎn)每分鐘的速率下攪拌2分鐘制備油包水高內(nèi)相乳液。制得的高內(nèi)相乳液在室溫反應48小時后，液氮冷凍，并冷凍干燥去除水和甲苯，制得聚合物多孔材料。
[0005]所說的雙烯體為合成的帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯；
所說的親雙烯體為帶馬來酰亞胺基團的1，4-雙馬來酰亞胺丁烷、1，6-雙馬來酰亞胺己烷或二苯甲烷雙馬來酰亞胺；所說的油相為甲苯、二甲苯或二氯甲烷；
所說的共聚物微球為苯乙烯、甲基丙烯酸糠醇酯和丙烯酸的三嵌段共聚物；
所說的鹽溶液為氯化鈉溶液、氯化鉀溶液或氯化鈣溶液，濃度范圍為0.01~0.40摩爾
每升。
[0006]采用掃描電鏡(SEM) S-4800 (日本JEOL公司)觀測有序結(jié)構(gòu)聚合物多孔材料的形貌，并測定其孔間距及孔徑。
[0007]本發(fā)明的制備方法操作簡便，經(jīng)雙烯合成反應后除去水和甲苯，即可獲得聚合物多孔材料，孔徑在20-100微米之間。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
將0.3778克帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來酰亞胺己烷作為溶質(zhì)、3毫升甲苯作為溶劑加入50毫升燒杯；將含有氯化鈉0.2摩爾每升，共聚物微球固含量1%的水分散液12毫升，在保持勻速攪拌的情況下滴加到燒杯中，形成穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液，將該乳液置于室溫反應48小時，待反應結(jié)束，液氮冷凍，真空干燥得到聚合物多孔材料。
[0009]所得的聚合物多孔材料的孔徑約為40微米。
[0010]實施例2
將0.3778克帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來酰亞胺己烷作為溶質(zhì)、3毫升二氯甲烷作為溶劑加入50毫升燒杯；將含有氯化鈉0.2摩爾每升，共聚物微球固含量1%的水分散液12毫升，在保持勻速攪拌的情況下滴加到燒杯中，形成穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液，將該乳液置于室溫反應48小時，待反應結(jié)束，液氮冷凍，真空干燥得到聚合物多孔材料。
[0011]所得的聚合物多孔材料的孔徑約為40微米。
[0012]實施例3
將0.3778克帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來酰亞胺己烷作為溶質(zhì)、3毫升甲苯作為溶劑加入50毫升燒杯；將含有氯化鈉0.01摩爾每升，共聚物微球固含量1%的水分散液12毫升，在保持勻速攪拌的情況下滴加到燒杯中，形成穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液，將該乳液置于室溫反應48小時，待反應結(jié)束，液氮冷凍，真空干燥得到聚合物多孔材料。
[0013]所得的聚合物多孔材料的孔徑約為100微米。
[0014]實施例4
將0.3778克帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來酰亞胺己烷作為溶質(zhì)、3毫升甲苯作為溶劑加入50毫升燒杯；將含有氯化鈉0.4摩爾每升，共聚物微球固含量1%的水分散液12毫升，在保持勻速攪拌的情況下滴加到燒杯中，形成穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液，將該乳液置于室溫反應48小時，待反應結(jié)束，液氮冷凍，真空干燥得到聚合物多孔材料。
[0015]所得的聚合物多孔材料的孔徑約為20微米。
[0016]實施例5
將0.3778克帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯和0.0310克1，4-雙馬來酰亞胺丁烷作為溶質(zhì)、3毫升甲苯作為溶劑加入50毫升燒杯；將含有氯化鈉0.2摩爾每升，共聚物微球固含量1%的水分散液12毫升，在保持勻速攪拌的情況下滴加到燒杯中，形成穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液，將該乳液置于室溫反應48小時，待反應結(jié)束，液氮冷凍，真空干燥得到聚合物多孔材料。[0017]所得的聚合物多孔材料的孔徑約為40微米。
[0018]實施例6 將0.3778克帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯和0.0310克1，4-雙馬來酰亞胺丁烷作為溶質(zhì)、3毫升甲苯作為溶劑加入50毫升燒杯；將含有氯化鉀0.2摩爾每升，共聚物微球固含量1%的水分散液12毫升，在保持勻速攪拌的情況下滴加到燒杯中，形成穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液，將該乳液置于室溫反應48小時，待反應結(jié)束，液氮冷凍，真空干燥得到聚合物多孔材料。
[0019]所得的聚合物多孔材料的孔徑約為40微米。
【權(quán)利要求】
1.一種基于高內(nèi)相乳液中的雙烯合成制備聚合物多孔材料的方法，其特征在于新穎獨特，操作方便，適用廣泛，主要包括如下步驟: 將等官能團的雙烯體、親雙烯體溶于油相，以含有共聚物微球的鹽溶液為水相，將水相滴入油相，攪拌，制得高內(nèi)相乳液； 乳液反應后，干燥得聚合物多孔材料； 所說的雙烯體為合成的帶呋喃基團的聚己內(nèi)酯； 所說的親雙烯體為帶馬來酰亞胺基團的1，4-雙馬來酰亞胺丁烷、1，6-雙馬來酰亞胺己烷或二苯甲烷雙馬來酰亞胺； 所說的油相為甲苯、二甲苯或二氯甲烷； 所說的共聚物微球為苯乙烯、甲基丙烯酸糠醇酯和丙烯酸的三嵌段共聚物； 所說的鹽溶液為氯化鈉溶液、氯化鉀溶液或氯化鈣溶液，濃度范圍為0.01~0.40摩爾每升。
【文檔編號】C08G63/91GK103539929SQ201310469240
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】章圣苗, 陳建定, 李怡璞, 肖晨晨, 朱蕓 申請人:華東理工大學