[发明专利]苯乙烯-双官能度单体共聚物中空多孔微球及制备方法

说明书

本发明涉及一种苯乙烯‑双官能度单体共聚物中空多孔微球及制备方法，将苯乙烯、双官能度二甲基丙烯酸酯类有机单体和光引发剂溶解在溶剂中得到电喷溶液，在可见光条件下进行静电喷雾制得苯乙烯‑双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物中空多孔微球，制备得到的微球内部中空，表面多孔且具有交联结构，交联结构由苯乙烯‑双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物分子链之间相互交联形成，苯乙烯‑双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物中空多孔微球的熔融温度>500℃。本发明方法制备工艺简便，制备得到的中空微球熔融温度高，微球在熔融加工过程中能够保持三维结构，充分发挥其功能，拓展了中空微球结构在实际使用中的应用范围，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于高分子纳米材料制备领域，具体涉及一种苯乙烯-双官能度单体共聚物中空多孔微球及制备方法。

背景技术

高压静电喷雾法是一种利用电流体动力学技术将聚合物溶液或熔体制备成高分子微粒的方法。相对于其他制备高分子微粒的方法如沉淀法、反相悬浮交联法、喷雾干燥法等，静电喷雾法制备微球材料工艺简单、可控性强、绿色环保且无需使用大量乳化剂，采用静电喷雾法容易制得单分散性微粒且最终得到的微粒可具有多种形貌，如中空多孔等。因此，近年来，对于利用静电喷雾法制备高分子微粒的研究越来越受到研究人员的关注。

聚苯乙烯(PS)由于其常温下化学性质稳定及其较好的可加工性，因为被广泛应用于离子交换树脂和工程塑料等方面。PS超细纤维膜在过滤，油水分离等领域的潜在价值也得到充分的体现。已有文献(战乃乾.静电纺丝法制备聚苯乙烯功能材料[D].吉林大学,2010.)报道，聚苯乙烯溶液可以通过静电喷雾成型制备多孔中空微球，但是由于PS的玻璃化转变温度只有100℃，在高温条件下三维结构会发生破坏，因而无法应用于熔融加工。这很大程度上影响了PS中空微球的应用。

因此，研究一种结构稳定可适用于熔融加工的高分子微球具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的高分子微球制备工艺复杂且制备得到的高分子微球结构不稳定、熔融温度低的缺点，提供了一种结构稳定且熔融温度高的苯乙烯-双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物中空多孔微球及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种苯乙烯-双官能度单体共聚物中空多孔微球，微球内部中空，表面多孔且具有交联结构，所述交联结构由苯乙烯-双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物分子链之间相互交联形成；

苯乙烯-双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物中空多孔微球的熔融温度>500℃，与聚合物基体熔融共混时能够保持其三维结构，有利于发挥其功能。

作为优选的技术方案：

如上所述的苯乙烯-双官能度单体共聚物中空多孔微球，所述微球的直径为500～1500nm，所述微球的壁厚为50～100nm。

如上所述的苯乙烯-双官能度单体共聚物中空多孔微球，所述微球的表面小孔的分布密度为1～50个/1000nm²，小孔的孔径为10～50nm。

本发明还提供了一种制备如上所述的苯乙烯-双官能度单体共聚物中空多孔微球的方法，将苯乙烯、双官能度二甲基丙烯酸酯类有机单体和光引发剂溶解在溶剂中得到电喷溶液，在可见光条件下进行静电喷雾制得苯乙烯-双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物中空多孔微球。

如上所述的方法，所述双官能度二甲基丙烯酸酯类有机单体为Bis-GMA、EBPADMA、UDMA、TEGDMA和D₃MA中的一种以上；所述双官能度二甲基丙烯酸酯类有机单体的具体结构式如下所示：

所述光引发剂为DMPOH(N,N-二甲氨基苯乙醇)和/或CQ(1,7,7-三甲基二环(2,2,1)-2,3庚二酮)；