[发明专利]一种有机-无机复合微球的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高分子基复合微球的制备方法，特别涉及一种利用定向聚集法制备有机-无机复合微球的新技术。 

背景技术：

近年来，有机-无机复合微球的制备越来越受到关注，这是因为有机-无机复合微球兼有有机材料和无机材料两者的优势，既拥有有机材料的可塑性、易加工性以及生物兼容性，又具备无机物的刚性、磁性以及导电性等性能。文献报道的有机-无机复合微球的制备方法主要有液滴内成核法，包括悬浮聚合法和细乳液聚合法(CN02121489.1；CN1556123)：将纳米颗粒分散在单体中，制备成W/O乳液后实施单体聚合，从而将无机颗粒包埋其中。悬浮聚合法可获得微米级微球，细乳聚合法可获得纳米级微球；另一种重要的制备方法是非液滴内成核法，包括乳液聚合、无皂乳液聚合(CN200610027961.7，CN0311140.28.8)：单体向水中扩散，聚合形成寡聚物或一次颗粒沉淀在无机颗粒表面，并以无机颗粒为核进一步聚合形成高分子包覆膜；也有人采用分散聚合、沉淀聚合(CN200510087784.7)：无机颗粒均匀地分散在单体均一相中，随着聚合地进行，聚合物从均一相中析出后被吸附在无机颗粒的表面，以此为核进一步聚合形成高分子包覆膜。此外，微球内无机颗粒原位生成法，无机颗粒表面接枝聚合法(CN200610023113.9；CN200410073449.7)，模板法(如CN200410019979.3)以及多种聚合方法的组合技术(CN02121487.5)也受到了较大的关注。 

迄今为止，制备有机-无机复合微球基本上采用合成技术，由此引发一系列的问题。首先，无机颗粒多数呈亲水性，与有机物的亲和性差，为了使无机颗粒均匀地分散在有机物单体中，必须对无机颗粒实施疏水处理或采用分散剂，针对不同的纳米颗粒选择适当的分散剂是一个高成本、费时间的课题；其次，无机粒子包埋率低；第三，复合微球的基体高分子种类少，绝大多数以聚苯乙烯或丙烯酸酯为基体，力学强度低，耐磨、耐高温等性能差。另外，采用合成法制备的有机-无机复合微球产物中一般伴随单体、引发剂以及表面活性剂等低分子挥发性组分，必须采用大量的溶剂抽提洗涤以便在生物医用领域中使用。 

发明内容：

为了解决现有技术存在的问题，本发明在大量的实验研究基础上，提出定向聚集法制备有机-无机复合微球的新方法。其设计思路是：充分利用超细粒子在两种或两种以上高分子熔体中的定向分散特性，通过反应共混等通用合金化技术，制备结构和形态可控的有机-无机复合微球。 

本发明利用超细粒子在两种或两种以上不相溶高分子中定向分散的原理，在流动温度下分散混合，再在固化温度以下用选择性溶剂抽提不含或少含无机粒子的聚合物组分，再经过滤分离，最后获得粒径为0.01-100μm的有机-无机复合微球。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种有机-无机复合微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 

(1)共混物的制备： 

a)取两种不相溶的高分子，分别作为分散相和连续相，将超细粒子、分散相高分子、连续相高分子按重量份数加入混炼设备中，其中超细粒子与分散相高分子的重量份数比为0.1∶99.9到33.3∶66.7，分散相高分子与连续相高分子的重量份数比为20∶80到80∶20； 

b)利用步骤a)的混炼设备进行多组分的分散共混，混炼温度大于或等于共混体系的流动温度，混合时间为0.1-30分钟，得到共混物； 

(2)选择性抽提：将共混物投入可溶解连续相高分子而不溶解分散相高分子的溶剂中，待连续相高分子充分溶解后，经过滤、洗涤、提纯分离，得到本发明的复合微球。 

其中，所说的共混体系的流动温度是指使共混体系各组分能够流动的温度； 

所说的高分子包括所有天然高分子、合成高分子及其预聚体，以及上述高分子的接枝物和共聚物。