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(kāi)了以共聚物微球穩(wěn)定油包水型高內(nèi)相乳液，通過(guò)乳液中的雙烯合成反應(yīng)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(shí)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(jiǎn)單易行，綠色環(huán)保，可應(yīng)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(shuō)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(yīng)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(guò)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(diǎn)，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(xué)等方面有著很高的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)獲得了眾多的應(yīng)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(duì)方便地加工與化學(xué)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(diǎn)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(xiàn)報(bào)道高內(nèi)相乳液模板法制備聚合物多孔材料，但是已報(bào)道的聚合物多孔材料都是通過(guò)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(jī)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(guò)雙烯體和親雙烯體上的官能團(tuán)發(fā)生雙烯合成反應(yīng)制得，反應(yīng)條件溫和，室溫即可進(jìn)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(guò)自由基聚合合成多孔材料的局限，實(shí)現(xiàn)其基體材質(zhì)多樣化，如實(shí)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(duì)于促進(jìn)雙烯合成反應(yīng)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(xué)與實(shí)踐意義。在如本發(fā)明中，雙烯合成法為以呋喃基團(tuán)和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)進(jìn)行熱可逆共聚，形成具有可逆性的共價(jià)鍵，可以通過(guò)逆反應(yīng)實(shí)現(xiàn)熱的可逆性，從而可望賦予材料以自修復(fù)功能，這項(xiàng)技術(shù)具有巨大的潛在應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種通過(guò)雙烯合成反應(yīng)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(yīng)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(yīng)48小時(shí)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(shuō)的雙烯體為合成的帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯；
所說(shuō)的親雙烯體為帶馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的1，4-雙馬來(lái)酰亞胺丁烷、1，6-雙馬來(lái)酰亞胺己烷或二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺；所說(shuō)的油相為甲苯、二甲苯或二氯甲烷；
所說(shuō)的共聚物微球?yàn)楸揭蚁⒓谆┧峥反减ズ捅┧岬娜抖喂簿畚铮?br> 所說(shuō)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(cè)有序結(jié)構(gòu)聚合物多孔材料的形貌，并測(cè)定其孔間距及孔徑。
[0007]本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)便，經(jīng)雙烯合成反應(yīng)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(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
將0.3778克帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來(lái)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(yīng)48小時(shí)，待反應(yīng)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(shí)施例2
將0.3778克帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來(lái)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(yīng)48小時(shí)，待反應(yīng)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(shí)施例3
將0.3778克帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來(lái)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(yīng)48小時(shí)，待反應(yīng)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(shí)施例4
將0.3778克帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯和0.0345克1，6-雙馬來(lái)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(yīng)48小時(shí)，待反應(yīng)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(shí)施例5
將0.3778克帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯和0.0310克1，4-雙馬來(lái)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(yīng)48小時(shí)，待反應(yīng)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(shí)施例6 將0.3778克帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯和0.0310克1，4-雙馬來(lái)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(yīng)48小時(shí)，待反應(yīng)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(dú)特，操作方便，適用廣泛，主要包括如下步驟: 將等官能團(tuán)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(yīng)后，干燥得聚合物多孔材料； 所說(shuō)的雙烯體為合成的帶呋喃基團(tuán)的聚己內(nèi)酯； 所說(shuō)的親雙烯體為帶馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的1，4-雙馬來(lái)酰亞胺丁烷、1，6-雙馬來(lái)酰亞胺己烷或二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺； 所說(shuō)的油相為甲苯、二甲苯或二氯甲烷； 所說(shuō)的共聚物微球?yàn)楸揭蚁?、甲基丙烯酸糠醇酯和丙烯酸的三嵌段共聚物? 所說(shuō)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(hào)】C08G63/91GK103539929SQ201310469240
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)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(qǐng)人:華東理工大學(xué)