[发明专利]单分散的纳米/微米聚合物空心微球树脂及其合成方法

权利要求书

1.一种单分散的聚合物空心微球，其特征是它的粒径的内径在10纳米-10微米，壁厚为10纳米-500纳米，空心微球形状规则，带有不同功能性官能基团。

所述的空心微球是多烯类单体均聚物或多烯类单体与其它功能性单烯类单体的共聚物(20-100％交联)空心微球。

2.根据权利要求1所述的单分散的聚合物空心微球，其特征在于所述的官能基团是羧基、酰胺基、羟基、吡啶基、酯基、醚基、羰基、氯亚甲基或环氧丙基。

3.根据权利要求1所述的单分散的聚合物空心微球，其特征在于所述的多烯类单体是二乙烯苯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、双丙烯酸二醇酯或三丙烯酸甘油酯。

4.根据权利要求1所述的单分散的聚合物空心微球，其特征在于所述的多烯类单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-2，3-环氧丙基酯。

5.根据权利要求1所述的单分散的聚合物空心微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制备用作模板的核，按溶胶-凝胶法制备二氧化硅微球；或者制备得到的聚甲基丙烯酸微球，或者是聚丙烯酸微球，方法是将丙烯酸或者甲基丙烯酸单体与溶剂、引发剂一起加热，反应体系在15-30分钟内升温至沸腾，1.5-3小时内蒸出一半溶剂，形成非交联的聚甲基丙烯酸微球，反应液离心除去未反应的单体和寡聚物；

2)将第一步制得的微球分散在有机溶剂中，加入可交联的多烯类单体或可交联的多烯类单体和其它单烯类单体以及自由基引发剂，反应体系在15-30分钟内升温至沸腾；

3)在1.5-3小时内将反应体系中的溶剂蒸馏出一半，期间反应体系保持沸腾，核-壳型微球在此过程中形成：

4)反应液离心后倾出上层清液，再用丙酮超声分散、离心，反复三次，以无机氧化物为核的微球分散在40wt％氢氟酸中2小时除去无机氧化物核，用水超声分散、离心，反复三次，以聚甲基丙烯酸为核的微球用乙醇分散，然后用透析膜水相透析三天，每12小时换一次水，得到的聚合物空心微球真空烘箱干燥至恒重。

5)通过改变模板和单体的种类、浓度制备一系列不同内径、不同壁厚的单分散聚合物空心微球。

6.根据权利要求5所述的单分散聚合物空心微球的制备方法，其特征在于所述的二氧化硅微球或聚甲基丙烯酸微球内核、多烯类单体及其它功能性单烯类单体和有机溶剂、自由基引发剂的用量比：

交联度：10-100％，体积％或质量％：交联剂体积/(交联剂体积+共聚单体体积)或交联剂质量/(交联剂质量+共聚单体质量)％；

自由基引发剂：0.5-5wt％，质量％：相对于聚合单体的总质量百分比；

单体浓度：1.0-10％，体积％：总单体体积/(总单体体积+有机溶剂体积)，或质量％：总单体质量/(总单体质量+有机溶剂质量)。

7.根据权利要求5所述的单分散聚合物空心微球的制备方法，其特征在于所述的模板为无机氧化物微球或聚甲基丙烯酸微球。

8.根据权利要求5所述的单分散聚合物空心微球的制备方法，其特征在于所述的溶剂为乙腈、乙酸乙酯、丁酮或它们的混合物。

9.根据权利要求5所述的单分散聚合物空心微球的制备方法，其特征在于所述的自由基引发基是偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。