[发明专利]一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球

权利要求书

1.一种一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于：以疏水性有机烯烃单体为高分子微球核组成，亲水性有机烯烃单体为高分子微球壳组成，以功能性有机烯烃单体为高分子微球表面组成作为原料，在水溶性引发剂和缓冲剂存在的条件下，以水为介质通过一步无皂乳液聚合法制备；产物呈核壳结构，核与壳之间通过化学键连接，羧基官能团通过化学键接枝在微球表面，粒径范围在100-500nm之间；具体工艺步骤如下：

a.将经减压蒸馏去除阻聚剂的疏水性有机烯烃单体、亲水性有机烯烃单体及功能性有机单体混匀成烯烃单体混合物，待用；其中，疏水性有机烯烃单体、亲水性有机烯烃单体和功能性有机烯烃单体的摩尔浓度都为5％-25％；疏水性有机烯烃单体、亲水性有机烯烃单体与功能性有机烯烃单体的摩尔比例为15∶2∶1；

b.在氮气保护下，向溶有质量比为0.3％-0.8％缓冲剂的超纯水溶液中加入步骤a中的烯烃单体混合物，升温至65-75℃，搅拌0.4-0.6h形成均匀的乳状液；

c.加入水溶性引发剂，升温至75-85℃连续反应9-11h；其中，水溶性引发剂为烯烃单体摩尔浓度的1％-3％；

d.冷却后出料，所得白色乳液即为所需具有核壳结构的纳米高分子微球。

2.根据权利要求1所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于所述核壳结构的纳米高分子微球表面功能羧基基团的组成为功能性有机烯烃单体。

3.根据权利要求1所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于所用各有机烯烃单体，在混合前经真空减压蒸馏去除阻聚剂；所用水溶性引发剂经水溶液重结晶纯化；所用的介质水为超纯水。

4.根据权利要求1所述一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于所述升温采用的加热器为水浴、油浴、加热套及能提供热源的加热器；并且该加热器带有回流冷凝管及搅拌装置，搅拌器提供150rpm以上的转速，回流冷凝管的回流比应为1。

5.根据权利要求1所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于：有机烯烃单体是指分子中仅含有一个双键的有机烯烃，并且核层组成单体为疏水性有机烯烃单体，壳层组成单体为亲水性有机烯烃单体；在壳层表面引入羧基官能团的单体为功能性有机单体，并且该单体为在分子结构中同时含有碳碳不饱和双键和羧酸官能基团的有机烯烃类物质，或者是在分子结构中同时含有碳碳不饱和双键和羧酸盐官能基团的有机烯烃类物质。

6.根据权利要求5所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，疏水性有机烯烃单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、氯乙烯等中的一种或几种；亲水性有机烯烃单体如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于：水溶性引发剂是指在40-95℃条件下，具有30-35kcal/mol离解能并能产生自由基导致烯烃单体聚合的水溶性物质。

8.根据权利要求7所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，所属水溶性引发剂包括过硫酸盐类、过氧化氢类物质，或者分别与亚铁盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐组成的氧化还原体系。

9.根据权利要求1所述的一步法制备羧基功能化的核壳纳米高分子微球的方法，其特征在于：所述缓冲剂是指可以与酸发生反应的盐，包括碳酸氢盐以及碳酸盐中的一种或两种。