[发明专利]一种复合微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合微球的制备方法，更具体地，涉及一种以丙烯酰胺，和丙烯酸及其衍生物为单体，通过蒸馏沉淀法，多元共聚得到的复合微球的制备方法。可广泛应用于生物医学，免疫医学，化妆品制造，尤其是三次采油领域，可以用于对低渗透油层的调剖和驱油。

背景技术

单分散的聚丙烯酰胺及其共聚物复合微球的传统制备方法，主要有悬浮聚合法、反相微乳液聚合物、分散聚合法、沉淀法等。然而悬浮聚合法制备的微球粒径分布太宽；反相微乳液聚合法步骤繁琐，要引入大量的油相和乳化剂，不利于回收利用，造成了较大的资源浪费，且粒径偏小，在100nm左右，也不利于工业化生产；分散聚合法得到的微球球形度不是很好，且引入了大量的分散剂在微球表面。沉淀法是指生成的聚合物不溶于单体和溶剂，在聚合过程中形成的聚合物不断沉淀析出的聚合反应。而沉淀法和前几种方法相比，工艺简单，得到的微球单分散性好，但缺陷是单体浓度低，耗费溶剂量大，并且产率较低。2005年东南大学顾忠泽的（专利号200510037918.4）也曾经用水或水-醇体系作为溶剂，以疏水性或油溶性的物质作为单体，用过硫酸盐类作为引发剂，制备了疏水性的微球聚合物，但迄今为止还没有用沉淀法制备丙烯酰胺，和丙烯酸及其衍生物的一种或几种共聚的复合微球。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，为了得到一种制造工艺简单，便于实施的复合微球，所采用的技术方案如下，包括如下步骤：

（1）取丙烯酰胺，和丙烯酸及其衍生物的一种或几种的混合物，其中丙烯酰胺与丙烯酸及其衍生物的一种或几种的混合物的摩尔比为1:10-10:1,加入到反应容器中，往反应容器中加入溶剂，充分混合，然后超声分散开，往反应容器中加入交联剂和引发剂，也超声分散开；（2）加热器加热升温，在10-18分钟内加热升温到沸腾状态，然后将油浴温度保持在90℃左右，保持该状态15分钟；（3）调节加热器温度至110-120℃，加大蒸馏强度，反应容器内的溶剂不断的流入到接收容器中，90-100分钟后，反应容器内的溶剂全部蒸馏出来；（4）停止加热，向反应容器内加入乙醇，并且超声分散，然后离心分离出反应得到的微球；（5）提纯：再用乙醇超声分散、离心两遍，以净化所得到的微球；（6）然后将提纯后得到的所述微球放于40-60℃的烘箱中10-14小时，烘干得到需要的微球。

优选的，丙烯酸衍生物为2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸（AMPS）或甲基丙烯酸甲酯（MMA）。

优选的，丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的混合物的摩尔比为1:3。 

优选的，其特征在于所述溶剂为乙腈、甲醇、乙醇，乙酸乙酯和四氢呋喃中的一种或几种，用量为丙烯酰胺摩尔质量的17.3-36.5倍。

优选的，所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺或二乙烯基苯，用量为丙烯酰胺的1-10%（mol百分比）。

优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯，用量为丙烯酰胺的0.5-2%（mol百分比）。

优选的，在步骤（3）中，保持回流到反应容器中的溶剂和蒸馏出来的溶剂的速度比在2左右。

其中得到的微球粒径分布均一，微球在200nm至1μm之间可控，解决了纳微米聚合物微球合成过程中微球粒径混乱，大小不一的问题；且制备得到的微球无论在油相和水相溶剂中都不容易团聚，呈良好的单分散状态；整个反应过程简单易操作，蒸馏过程就是溶剂的回收过程，回收得到的溶剂可以重复利用，也不需要进行二次提纯或除去阻聚剂的步骤，弥补了因为单体浓度较低，耗费溶剂量大的缺点，从而有助于工业化生产，是一种优良的制备复合聚合物微球的方法。根据制备的微球，进行了相应的水化实验，发现微球可在水中膨胀，不同的微球具有不同的水化能力，得到了从200nm至12μm之间的四个粒径分级的微球，可以选择性的注入到地层中，从而达到堵水调剖，提高采收率的目的。