一種功能性中空聚合物微球的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功能性中空聚合物微球的制備方法。所述功能性中空聚合物微球的殼層由不同比例的功能性單體和交聯(lián)劑經(jīng)沉淀聚合制備，且所形成的交聯(lián)殼層具有介孔結(jié)構(gòu)。具體地：首先，通過自穩(wěn)定沉淀聚合制備單分散聚合物微球模板；反應(yīng)體系不經(jīng)分離，直接加入殼層形成所需的功能性單體和交聯(lián)劑，通過沉淀聚合制備殼層為交聯(lián)介孔結(jié)構(gòu)的核殼聚合物微球；最后將聚合物微球核通過溶劑溶解的方式除去即可得到功能性中空聚合物微球。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作安全方便，反應(yīng)條件溫和，不需要特殊的設(shè)備，制備效率很高，微球分離容易且尺寸可控，同時(shí)聚合物微球的功能性基團(tuán)含量非常高，為功能性中空聚合物微球的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
【專利說明】一種功能性中空聚合物微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種功能性優(yōu)異的中空聚合物微球及其制備方法。該方法可用于制備殼層為交聯(lián)介孔結(jié)構(gòu)，且殼層中含有大量酸酐、酰亞胺或者羧酸酯等功能性基團(tuán)的核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球，以及通過溶劑溶解的方式將所制備的功能性核殼聚合物微球的核除去所形成的功能性中空聚合物微球。
技術(shù)背景
[0002]中空聚合物微球是一類形態(tài)結(jié)構(gòu)獨(dú)特的聚合物材料，其內(nèi)部具有一個(gè)或者多個(gè)空腔，因此具有密度低、比表面高、光學(xué)性能獨(dú)特等特性，作為一種新型功能材料有著廣闊的應(yīng)用前景，可用于藥物、酶、蛋白、基因以及催化劑的保護(hù)、包埋、傳輸和可控釋放，用作吸收聲波和微波的功能性涂料，作為納米微膠囊及微反應(yīng)器用于納米器件的制備等。
[0003]自20 世紀(jì)80年代Kowalski 等人在一系列專利中(US Patent 4427836，US Patent4594363，US Patent 4970241)報(bào)道了滲透溶脹法制備中空聚合物微球以來，中空聚合物微球的優(yōu)異性能引起了人們廣泛的關(guān)注，對(duì)其制備方法和工藝條件的研究也日益深入。目前，制備中空微球的方法主要有:懸浮及乳液聚合法、模板法、自組裝法、核殼聚合物粒子前驅(qū)體法。
[0004]懸浮聚合法體系簡(jiǎn)單，聚合過程控制方便容易，但是受懸浮聚合體系缺點(diǎn)限制，所制備的粒子為微米級(jí)，且難以實(shí)現(xiàn)對(duì)粒徑的有效控制，主要適合對(duì)形貌尺寸要求不高的微米級(jí)中空聚合物微球的制備(Okubo M, Konishi Y, Inohara T, Minami H.Productionof hollow polymer particles by suspension polymerizations for ethylene glycoldimethacrylate/toluene droplets dissolving styrene - methyl methacrylatecopolymers.J.App1.Polym.Sc1.2002，86:1087 - 91)；乳液聚合法雖然可以直接制備納米級(jí)單分散中空聚合物微球，但是制備工藝復(fù)雜需要釆用特殊的乳化劑，且條件較難控制(Jang Jj Ha H.Fabrication of hollow polystyrene nanospheres in microemulsionpolymerization using triblock copolymers.Langmuir2002, 18:5613-8)。
[0005]模板法的原理是基于微球模板作為核，在核的表面通過表面沉積、自組裝、表面引發(fā)聚合等方式形成聚合物殼層，然后再通過抽提或者刻蝕等方式將模板材料移除，從而獲得具有中空結(jié)構(gòu)的聚合物微球。模板法可以制備尺寸大小均一的中空聚合物微球，而且粒徑可控。例如
【發(fā)明者】楊萬泰, 陳冬, 馬育紅, 趙長(zhǎng)穩(wěn) 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)