[发明专利]一种聚合物中空微球及其制备方法、以及利用该聚合物中空微球包覆无机矿物质的制备方法

权利要求书

1.一种聚合物中空微球，其特征在于：包含合成的聚合物核/中间体/壳三层乳液体系，其中，所述聚合物核的主要成分及重量配比如下：

甲基丙烯酸甲脂            10-12%

甲基丙烯酸                 6-8%

丁脂                          10-12%

乙二醇二甲基丙烯酸酯     0.1-0.3%

十二烷基磺酸钠           0.002-0.004%

过硫酸铵                   0.2-0.5%

水                           68-72%；

所述聚合物中间体的具体组分及重量配比如下：

甲基丙烯酸甲脂           8-14%  

甲基丙烯酸            1-3%

苯乙烯                  2-5%

过硫酸铵              0.1-0.3%

水                        60-65%

聚合物核               16-24%； 

所述聚合物壳的主要成分及重量配比如下：

苯乙烯             16-20%

丁脂                0.5-1%

二乙烯基苯        0.5-1%

过硫酸铵          0.1-0.3%

水                   13-20%

聚合物中间体    60-65%。

2.一种如权利要求书1所述的聚合物中空微球的制备方法，其特征在于：其具体步骤如下：

（1）聚合物核的制备，具体工艺为：先加入全部的水、占总量1/4的过硫酸铵和占总量1/20的甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸、丁脂和乙二醇二甲基丙烯酸酯，在80^oC下聚合40分钟，然后滴加剩余19/20的甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸、丁脂、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及剩余3/4的过硫酸铵，这个过程需要在80^oC下持续4.5个小时，之后升温到90^oC同时保持这个温度30分钟，得到合成的聚合物核乳液；

（2）聚合物中间体的制备，其具体工艺为：先将上述合成的聚合物核乳液稀释到10%固含量，然后按上述聚合物中间体的组分及配比持续滴加甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸、苯乙烯、过硫酸铵和水，在80^oC下在过硫酸铵存在下继续反应40-60分钟，得到聚合物中间体乳液；

（3）聚合物壳的制备，其具体工艺为：按上述聚合物壳的成分及配比将苯乙烯、丁脂和二乙烯基苯的混合滴加到聚合物中间体乳液中，在90^oC下过硫酸铵存在下继续反应2-3个小时，之后将聚合物冷却到室温形成聚合物核/中间体/壳三层的乳液体系；

（4）进行碱处理，将所合成的聚合物核/中间体/壳三层乳液体系放入恒温水浴，保持400r/min的转速情况下在碱环境中进行处理，即可制得合成聚合物中空微球。

3.根据权利要求2所述的聚合物中空微球的制备方法，其特征在于：所述碱环境条件为：当使用氨水中和的情况下，恒温水浴温度保持在50-100摄氏度，滴加碱酸摩尔比为0.75-3.5的氨水反应1-6小时；或者当使用氢氧化钠中和的情况下，恒温水浴温度保持在85-95摄氏度，滴加碱酸摩尔比为1.1-1.5的氢氧化钠反应2-4小时。

4.一种利用权利要求2所述的聚合物中空微球包覆无机矿物质的制备方法，其特征在于：其具体工艺为：

（1）先将制得的聚合物中空微球9%水分散体在低速的搅拌速度下滴加1mg/ml的聚乙烯亚胺溶液，其中聚合物中空微球9%水分散体与聚乙烯亚胺溶液的重量配比为1:2，持续6个小时之后在高速的离心速度下分离得到聚合物中空微球颗粒；

（2）将所得的聚合物中空微球颗粒重新分散到水中形成10%的中空微球水分散体，然后将中空微球水分散体以10%的浓度稀释在乙醇浓度为80%的乙醇溶液中，用超声波振荡15分钟，之后加入36%的浓盐酸或者25%浓度的氨水进行PH调节；

（3）最后在保持低速的搅拌速度下滴加无机酸矿物盐或有机硅氧烷，持续24个小时；之后在5400r/min的离心速度下分离15分钟得到表面有无机矿物质包裹的中空微球。