[发明专利]一种含活性聚合位点多级孔聚合物微球的制备方法

说明书

本发明涉及一种含活性聚合位点多级孔聚合物微球的制备方法，以含有活性自由基控制剂、单体、交联剂、乳化剂为油相，氯化钙水溶液为水相，制得油包水型高内相乳液，再通过微流注射的方法将其以液滴的形式加入到含有分散剂的水相中，热引发聚合制备得到含活性聚合位点多级孔聚合物微球。开发的新型聚合物微球材料含有可以引发双键聚合的活性位点，因此可以方便的对其进行功能化，微球内部的多级孔结构来源于高内向分散相占位造孔和骨架连通孔道。同时，活性自由基控制剂对于骨架均匀性有贡献，其加入可以提高微球骨架的强度。制得的含活性聚合位点多级孔聚合物微球在化工纯化、水处理、催化剂负载等方面有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于吸附分离材料领域，涉及一种含活性聚合位点多级孔聚合物微球的制备方法。

背景技术

1,1-二苯基乙烯(DPE)作为一种活性自由基控制剂，不仅可控制聚合物的分子量，而且所得的聚合物可引发其他单体继续聚合。DPE在参与聚合反应后会形成含有半醒式结构的聚合物，该结构在60～110℃之间具有较高的热稳定性，但可在外来自由基的进攻下分解，生成链增长自由基，从而继续引发其他单体聚合。基于上述特性，DPE被广泛应用于嵌段共聚物的制备(ZL200680026882.2)，同时也被用于阳离子聚合(ZL200910089076.5)、橡胶的合成(ZL201410158424.0)及有机合成原料(ZL201310098651.4)。

高内相法制备多孔聚合物微球已有报道，一般方案是先得到油包水型高内相乳液，之后将其加入到含稳定剂的水相中，机械力分散下聚合成球(Biomaterials,2006,27:152–159)。2009年M.Talha Gokmen等将高内相乳液通过微流体装置制备出了单分散多孔聚合物微球(Macromolecules,2009,42：9289–9294)。目前尚未见到将活性自由基控制剂引入高内相乳液用于制备含活性聚合位点多级孔聚合物微球的报道。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种含活性聚合位点多级孔聚合物微球的制备方法，将高内相法、微流体法与活性控制聚合法合理性结合，开发了一种制备新型多孔聚合物微球材料的技术。合成的多级孔聚合物微球含有可再引发双键聚合的活性位点，因此可以通过聚合的方式在微球表面引入官能团。制得的含活性聚合位点多级孔聚合物微球在化工纯化、水处理、催化剂负载等方面有广阔的应用前景。

技术方案

一种含活性聚合位点多级孔聚合物微球的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将偶氮二异丁腈溶解在单体和交联剂的混合液中；所述偶氮二异丁腈、单体和交联剂的质量比为1:30～50:40～60；

步骤2：再加入活性自由基控制剂和表面活性剂，混匀得连续相；所述活性自由基控制剂、表面活性剂与偶氮二异丁腈的质量比为1:15～25:0.5～1；

步骤3：在搅拌下向连续相中逐滴加入分散相，滴加完成后继续搅拌30min，得到油包水型高内相乳液。滴加速度控制在0.3～0.8mL/min，搅拌速度不低于400r/min；

所述分散相与连续相的质量比为3～6:1；

所述分散相是质量分数为5-10％的氯化钙水溶液；

步骤4：将得到的高内相乳液转移至注射器中，经注射泵将乳液逐滴加入到温度为75-85℃的分散剂水溶液中，并辅以搅拌；其中分散剂的质量分数为0.5-1％；

步骤5：在恒温反应6-10h之后，过滤得到白色颗粒，该颗粒经水洗即得含活性聚合位点多级孔聚合物微球。

所述单体是苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种的任意比混合。