[发明专利]一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法

权利要求书

1.一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法，其工艺步骤包括：空心玻璃微珠表面羟基化、硅烷偶联剂溶液的配制、表面氨基化空心玻璃微珠的制备、单甲氧基聚乙二醇（MPEG）端羟基醛基化、表面聚合物改性的空心玻璃微珠的制备，其特征在于：该方法的具体步骤如下：

（1）空心玻璃微珠表面羟基化：将一定质量的空心玻璃微珠加入到一定浓度的氢氧化钠溶液中，室温下搅拌2～8h，过滤取出空心玻璃微珠，先用体积百分比为0.1%～1%醋酸水溶液对空心玻璃微珠洗涤，再用去离子水进行洗涤5～10次，直至洗涤液pH值在6～8范围内，然后将得到的空心玻璃微珠在70～80℃下真空干燥6～12小时；

（2）硅烷偶联剂溶液的配制：称取一定质量的硅烷偶联剂溶解于水-乙醇的混合溶液中，然后用醋酸溶液调节溶液pH值在4～6范围内；

（3）表面氨基化空心玻璃微珠的制备：将步骤（1）制备的表面羟基化空心玻璃微珠加入到步骤（2）配制的硅烷偶联剂的水-乙醇混合溶液中，室温下搅拌反应3～10个小时，然后将其取出并在空气中静置3～5天，再置于烘箱中在80℃下干燥12～24小时；

（4）单甲氧基聚乙二醇(MPEG)端羟基醛基化：将一定量的MPEG溶于无水二甲基亚砜溶液中，并加入少量的三氯甲烷，氮气保护下，加入一定体积的乙酸酐，搅拌下室温反应12～24小时。反应结束后，将得到的混合溶液倒入冷乙醚中沉淀，抽滤得到醛基化的PEG粗产品后继续用少量三氯甲烷溶解，再用冷乙醚沉淀抽滤，如此重复2～3次后，减压抽滤，室温下干燥24～48小时后得到醛基化的MPEG；

（5）表面聚合物改性的空心玻璃微珠的制备：将步骤（3）制备的表面氨基化的空心玻璃微珠加入到乙酸和甲醇的混合溶液中，加入一定量的醛基化MPEG，氮气保护下，室温下搅拌反应24～28小时后，加入少量的氰基硼氢酸钠，继续反应48～72小时，将玻璃空心微珠取出并用大量去离子水洗涤后，在60℃下真空干燥12～24小时后得到最终聚合物改性的空心玻璃微珠产物。

2.如权利要求1所述的一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的空心玻璃微珠是指真密度在0.15～0.60g/cm3，粒径在5～180μm之间的空心玻璃微珠；所述的氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为30～70%。

3.如权利要求1所述的一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的水-乙醇混合溶液是由水与乙醇按质量比为40：60的配比混合而成；所述的硅烷偶联剂为带氨基基团的硅烷，化学分子式为H₂NCH₂CH₂CH₂Si-(OC₂H₅)₃，其用量为步骤（1）中所述的空心玻璃微珠质量的1/1～1/10。

4.如权利要求1所述的一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的硅烷偶联剂是指γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，其化学式为H₂NCH₂CH₂CH₂Si(OC₂H₅)₃。

5.如权利要求1所述的一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的三氯甲烷的体积为无水二甲亚砜溶液的体积的1/50～1/200；所述的乙酸酐的用量为单甲氧基聚乙二醇(MPEG)质量的1～4倍；所述的单甲氧基聚乙二醇的分子量为200-20000，其化学式为CH₃O(CH₂CH₂O)_nH，10<n<120。

6.如权利要求1所述的一种聚合物表面改性空心玻璃微珠的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的乙酸和甲醇的混合溶液，是按乙酸和甲醇体积比为2:1的配比混合而成；所述的的醛基化MPEG的添加量为步骤（3）所述的表面氨基化玻璃空心微球质量的1/2～1/20。