[发明专利]在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法

权利要求书

1.在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，使用离子单体同时作为共聚单体和乳化剂，使用的离子单体在水相中表现出带电性的正负，与纳米粒子在水相中表现出的带电性正负正好相反，且离子单体具有碳碳双键，能够与聚合物单体在引发剂作用下进行乳液共聚，在这个过程中，离子单体通过静电作用和空间位阻相互作用分散和稳定纳米粒子；聚合物为聚苯乙烯、或者聚甲基丙烯酸甲酯；纳米粒子为银、三氧化二铝、二氧化钛或者钛酸钡；离子单体为乙烯基苄基二甲基十二烷基氯化铵，或者马来酸单脂肪醇酯钠盐。

2.根据权利要求1所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，以离子单体为分散剂，将纳米粒子分散在水溶液中，再加入由聚合物单体和引发剂，形成乳液聚合体系，其中引发剂、纳米粒子和水组成水相，离子单体和聚合物单体组成油相，将乳液聚合体系升温至引发温度进行乳液聚合。

3.根据权利要求1或者2所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，将离子单体、聚合物单体和引发剂分散在水中，形成预乳液，在乳液聚合过程中将预乳液滴加到乳液聚合体系中，离子单体在预乳液和乳液聚合体系中的质量比为(40-50):(50-60)，聚合物单体在预乳液和乳液聚合体系中的质量比为(40-50)：(50-60)，引发剂在预乳液和乳液聚合体系中的质量比为1:1。

4.根据权利要求3所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，预乳化液的滴加时间为1-1.5小时，整个乳液聚合时间为3-3.5小时。

5.根据权利要求1或者2所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，以离子单体为分散剂，将纳米粒子分散在水溶液时，离子单体的浓度为最佳离子单体浓度。

6.根据权利要求5所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，使用动态光散射测量不同离子单体浓度下，纳米粒子的动态光散射测量的水合动态粒子大小，以水合动态粒子大小处于最小值，且分散效果PDI能够维持在一个相对低水平的离子单体浓度为最佳离子单体浓度，即离子单体能够利用其与纳米粒子之间的静电相互作用及长链烷基的空间位阻相互作用，使纳米粒子均匀分散。

7.根据权利要求1或者2所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，在乳液聚合中，水相与油相的质量比为(4-8)：1，聚合物单体的用量为油相质量的90.0-99.9wt％，离子单体的用量为油相质量的0.1-10.0wt％；在水相中引发剂的用量为两种单体质量和的0.1-1.0wt％，纳米粒子用量油相质量的0.1-5.0wt％。

8.根据权利要求1或者2所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，在乳液聚合中，水相与油相的质量比为5:1，聚合物单体的用量为油相质量的92-95wt％，离子单体的用量为油相质量的5-8wt％；在水相中引发剂的用量为两种单体质量和的0.2-0.5wt％，纳米粒子用量油相质量的2-3wt％。

9.根据权利要求1或者2所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，马来酸单脂肪醇酯钠盐为马来酸十二醇酯钠盐。

10.根据权利要求1或者2所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，引发剂为热引发剂。

11.根据权利要求10所述的在聚合物中均匀分散纳米粒子的方法，其特征在于，热引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰或过硫酸钾。