[发明专利]聚苯乙烯基炭化微球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚苯乙烯基炭化微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、采用修饰剂对碳酸钙进行修饰，得到修饰剂包覆的碳酸钙；其中，所述修饰剂含有磺酸基和乙烯基；所述修饰剂与所述碳酸钙的质量比为(0.05～0.1):1；

（2）、将所述修饰剂包覆的碳酸钙与苯乙烯在交联剂及引发剂的作用下进行交联聚合反应，得到聚苯乙烯基包覆的碳酸钙；所述苯乙烯与制备所述修饰剂包覆的碳酸钙所使用的修饰剂的质量比为(0.01～0.05):1，所述交联剂与制备所述修饰剂包覆的碳酸钙所使用的修饰剂的质量比为(0.01～0.05):1，所述引发剂与制备所述修饰剂包覆的碳酸钙所使用的修饰剂的质量比为(0.01～0.03):1；所述修饰剂选自对乙烯苯磺酸和间二乙烯基苯磺酸中的至少一种；所述交联剂选自二乙烯基苯、丁二烯、二烯丙基醚和N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种；所述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮和过氧化二碳酸二异丙酯中的至少一种；

（3）、将所述聚苯乙烯基包覆的碳酸钙进行炭化，得到聚苯乙烯基炭化微球；所述炭化的条件为：在保护气体氛围下，阶段式控温至第一至第四阶段分别恒温反应3h～5h，所述第一至第四阶段的温度分别为300℃～310℃、390℃～410℃、490℃～510℃和590℃～610℃。

2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯基炭化微球的制备方法，其特征在于，

控温至第一阶段反应的程序为：

以9℃/min～11℃/min的速度升温至240℃～260℃，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至270℃～290℃恒温3h～5h，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至300℃～310℃恒温3h～5h，再以1℃/min～3℃/min的速度降到室温；

控温至第二阶段反应的程序为：

以9℃/min～11℃/min的速度升温至240℃～260℃，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至270℃～290℃恒温3h～5h，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至390℃～410℃恒温3h～5h，再以1℃/min～3℃/min的速度降到室温；

控温至第三阶段反应的程序为：

以9℃/min～11℃/min的速度升温至240℃～260℃，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至270℃～290℃恒温3h～5h，再以9℃/min～11℃/min的速度升温至390℃～410℃，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至490℃～510℃恒温3h～5h，再以1℃/min～3℃/min的速度降到室温；

控温至第四阶段反应的程序为：

以9℃/min～11℃/min的速度升温至240℃～260℃，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至270℃～290℃，恒温3h～5h，再以9℃/min～11℃/min的速度升温至390℃～410℃，再以4℃/min～6℃/min的速度升温至490℃～510℃，再以1℃/min～3℃/min的速度升温至590℃～610℃恒温3h～5h，再以1℃/min～3℃/min的速度降到室温。

3.一种聚苯乙烯基炭化微球，其特征在于，采用权利要求1或2所述的制备方法制备而成。

4.如权利要求3所述的聚苯乙烯基炭化微球在制备高分子复合材料中的应用。

5.一种高分子复合材料，其特征在于，其制备原料包括主体树脂和如权利要求3所述的聚苯乙烯基炭化微球。

6.根据权利要求5所述的高分子复合材料，其特征在于，所述主体树脂为PA-PEI-PA嵌段共聚物、聚醚酰亚胺或聚酰胺。