專(zhuān)利名稱(chēng)：苯乙烯-對(duì)氯甲基苯乙烯共聚物微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子微球材料制備方法，特別是涉及苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球的制備方法，該產(chǎn)品含有粒度均勻的球形單分散聚合物微球且微球表面含有高反應(yīng)活性的氯甲基，在醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)和新型材料等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
高分子微球材料的研究和應(yīng)用近年來(lái)發(fā)展非常迅速，由于其特殊的尺寸和形貌， 高分子微球具備其他材料所不具備的特殊功能，在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量、免疫醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)和新型材料等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。表面帶有功能基團(tuán)的單分散高分子微球可應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如可制備具有溫敏、PH敏感等刺激響應(yīng)性高分子微球，可應(yīng)用于蛋白質(zhì)分離提純、酶固定、藥物的控制釋放等方面。多功能、高性能聚合物微球的合成及應(yīng)用已成為研究焦點(diǎn)。制備聚合物微球的方法有乳液聚合法、分散聚合法、無(wú)阜乳液聚合法、超微液聚合法和懸浮聚合法等。其中乳液聚合法是制備單分散型高分子乳膠粒子的重要方法之一，得到的產(chǎn)物是由乳化劑分散的膠態(tài)穩(wěn)定的乳膠。有關(guān)乳液法制備含功能基團(tuán)聚苯こ烯微球的報(bào)道很多，如含氨基、羧基、醛基等功能基團(tuán)的聚苯こ烯微球，但有關(guān)氯甲基功能性基團(tuán)的研究報(bào)道甚少，富含氯甲基基團(tuán)的高分子微球由于其結(jié)構(gòu)上特殊的氯甲基，在目前廣泛應(yīng)用的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法(ATRP)中，是ー種良好的球形大分子引發(fā)劑，因此富含氯甲基的聚苯こ烯微球的制備具有重要的意義。本文通過(guò)乳液聚合合成了苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球，微球粒度均勻且表面富含氯甲基功能基團(tuán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種表面富含氯甲基功能基團(tuán)的苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯單分散共聚物微球的合成方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的I)在裝有電動(dòng)攪拌器、冷凝管及溫度計(jì)的容器中，加入70質(zhì)量份的去離子水、O. 02 O. 12質(zhì)量份的乳化劑和O. 02 O. 12質(zhì)量份的NaOH，攪拌使其溶解為透明溶液。2)在上述溶液中加入O. 6 3. 6質(zhì)量份的苯こ烯(St)和O. 2 I. 2質(zhì)量份的對(duì)氯甲基苯こ烯(VBC)，在反應(yīng)體系中通入氮?dú)怛?qū)氧，同時(shí)在一定攪拌速度下攪拌O. 5 4小時(shí)使其形成穩(wěn)定的混合乳化液。3)保持通氮?dú)鉅顟B(tài)，在上ー步乳化好的混合液中加入O. 02 O. 12質(zhì)量份的引發(fā)齊U，加熱升溫至45 75°C反應(yīng)O. 5 3小時(shí)，補(bǔ)加溶有O O. 06質(zhì)量份的乳化劑的水溶液繼續(xù)反應(yīng)I 6小吋，即得到苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球乳液。4)反應(yīng)結(jié)束后，乳液用無(wú)水こ醇破乳沉淀，反復(fù)用去離子水、無(wú)水こ醇洗滌抽濾，20 60°C下真空干燥2 30小時(shí)，可得到白色微球粉末。本發(fā)明中所述的乳化劑為陰離子型乳化劑烷基苯磺酸鹽，通式為RC6H5SO3M,如十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉等。
本發(fā)明中所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸銨中的ー種。


圖I為實(shí)施例4合成的共聚物微球的掃描電鏡照片。圖2為實(shí)施例4合成的共聚物微球的傅里葉紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)ー步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例I
在250ml裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)管的四ロ燒瓶中，加入去離子水70ml、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)O. 02g、NaOHO. 05g，攪拌使其溶解成透明溶液，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢滴加對(duì)氯甲基苯こ烯(VBC)O. 2g和苯こ烯(St)O. 6g，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并攪拌乳化4小時(shí)后，加入O. 07g過(guò)硫酸鉀(KPS)，加熱油浴鍋使燒瓶?jī)?nèi)升溫到60°C開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)I. 5小時(shí)后補(bǔ)加O. 03gSDBS (溶于5ml去離子水中)，再反應(yīng)3小時(shí)移除熱源停止反應(yīng)，將所得乳液用無(wú)水こ醇破乳沉淀，所得沉淀用無(wú)水こ醇和去離子水反復(fù)洗滌、抽濾三次，在20°C下真空干燥30小時(shí)即得到苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球。實(shí)施例2在250ml裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)管的四ロ燒瓶中，加入去離子水70ml、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)O. 12g、NaOHO. 02g，攪拌使其溶解成透明溶液，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢滴加對(duì)氯甲基苯こ烯(VBC)O. 7g和苯こ烯(St) 2. lg，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并攪拌乳化O. 5小時(shí)后，加入O. 12g過(guò)硫酸鉀(KPS)，加熱油浴鍋使燒瓶?jī)?nèi)升溫到45°C開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)6. 5小時(shí)移除熱源停止反應(yīng)，將所得乳液用無(wú)水こ醇破乳沉淀，所得沉淀用無(wú)水こ醇和去離子水反復(fù)洗滌、抽濾三次，在60°C下真空干燥2小時(shí)即得到苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球。實(shí)施例3在250ml裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)管的四ロ燒瓶中，加入去離子水70ml、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)O. 07g、NaOHO. 12g，攪拌使其溶解成透明溶液，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢滴加對(duì)氯甲基苯こ烯(VBC) I. 2g和苯こ烯(St) 3. 6g，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并攪拌乳化2小時(shí)后，加入O. 02g過(guò)硫酸鉀(KPS)，加熱油浴鍋使燒瓶?jī)?nèi)升溫到75°C開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)3小時(shí)后補(bǔ)加O. 06gSDBS (溶于5ml去離子水中)，再反應(yīng)I小時(shí)移除熱源停止反應(yīng)，將所得乳液用無(wú)水こ醇破乳沉淀，所得沉淀用無(wú)水こ醇和去離子水反復(fù)洗滌、抽濾三次，在40°C下真空干燥15小時(shí)即得到苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球。實(shí)施例4在250ml裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)管的四ロ燒瓶中，加入去離子水70ml、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)O. 06g、NaOHO. 025g，攪拌使其溶解成透明溶液，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢滴加對(duì)氯甲基苯こ烯(VBC)O. 3g和苯こ烯(St)O. 9g，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并攪拌乳化O. 5小時(shí)后，加入O. 02g過(guò)硫酸鉀(KPS)，加熱油浴鍋使燒瓶?jī)?nèi)升溫到60°C開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)4小時(shí)移除熱源停止反應(yīng)，將所得乳液用無(wú)水こ醇破乳沉淀，所得沉淀用無(wú)水こ醇和去離子水反復(fù)洗滌、抽濾三次，在40°C下真空干燥12小時(shí)即得到苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球。將此實(shí)施例中所制備的產(chǎn)品經(jīng)掃描電子顯微鏡檢測(cè)，如圖I所示，產(chǎn)品為圓球狀，直徑為IOOnm左右，表面光滑，尺寸均勻。 將此實(shí)施例中所制備的產(chǎn)品經(jīng)傅里葉紅外光譜測(cè)試，譜圖如圖2所示，表明微球表面含有氯甲基功能基團(tuán)。
權(quán)利要求
1.一種苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟 1)在裝有電動(dòng)攪拌器、冷凝管及溫度計(jì)的容器中，加入70質(zhì)量份的去離子水、O.02 O.12質(zhì)量份的乳化劑和O. 02 O. 12質(zhì)量份的NaOH，攪拌使其溶解為透明溶液； 2)在上述溶液中加入O.6 3. 6質(zhì)量份的苯こ烯(St)和O. 2 I. 2質(zhì)量份的對(duì)氯甲基苯こ烯(VBC)，在反應(yīng)體系中通入氮?dú)怛?qū)氧，同時(shí)在一定攪拌速度下攪拌O. 5 4小時(shí)使其形成穩(wěn)定的混合乳化液； 3)保持通氮?dú)鉅顟B(tài)，在上ー步乳化好的混合液中加入O.02 O. 12質(zhì)量份的引發(fā)劑，カロ熱升溫至45 75°C反應(yīng)O. 5 3小時(shí)，補(bǔ)加溶有O O. 06質(zhì)量份的乳化劑的水溶液繼續(xù)反應(yīng)I 6小吋，即得到苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球乳液； 4)反應(yīng)結(jié)束后,乳液用無(wú)水こ醇破乳沉淀,反復(fù)用去離子水、無(wú)水こ醇洗滌抽濾,20 60°C下真空干燥2 30小時(shí)，可得到白色微球粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球的制備方法，其特征在干，所述乳化劑為陰離子型乳化劑烷基苯磺酸鹽，通式為RC6H5SO3M,如十二烷基苯磺酸鈉、十六燒基苯橫酸納等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述苯こ烯-對(duì)氯甲基苯こ烯共聚物微球的制備方法，其特征在于所述弓I發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸銨中的ー種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苯乙烯-對(duì)氯甲基苯乙烯共聚物微球的制備方法。該方法以苯乙烯和對(duì)氯甲基苯乙烯作為共聚單體，用陰離子型乳化劑、水為分散介質(zhì)和過(guò)硫酸鹽引發(fā)劑，通過(guò)乳液聚合制備得到苯乙烯-對(duì)氯甲基苯乙烯共聚物微球乳液。該方法工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件易于控制，制得的微球粒徑均勻且重復(fù)性好，同時(shí)表面富含高反應(yīng)活性的氯甲基功能基團(tuán)，在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量、免疫醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)和新型材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)C08F212/14GK102690383SQ20111006889
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者李增和, 王建國(guó) 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)