[发明专利]一种单分散聚合物多孔微球及其制备方法

说明书

本发明提供了一种单分散聚合物多孔微球及其制备方法，该多孔微球以热塑性聚合物作为基体，其内部和表面均具有孔结构，其制备方法包括以下步骤：(1)制备聚合物A的粒子和聚合物B的共混物，或是聚合物A的粒子、聚合物B与功能填料的共混物，(2)采用卸压法或升温法对所得共混物进行发泡，(3)将所得发泡材料置于刻蚀溶剂中，刻蚀去除聚合物B，固液分离、洗涤、干燥，即得单分散的聚合物多孔微球。本发明可实现大孔径、单分散聚合物多孔微球的低成本制备，同时可避免模板难以完全去除及孔道塌陷的问题，还可实现对粒径和孔径的单独调控。

技术领域

本发明属于聚合物多孔微球领域，涉及单分散聚合物多孔微球及其制备方法。

背景技术

聚合物多孔微球是指表面、或者表面和内部具有孔洞的聚合物微球。与聚合物实心微球相比，聚合物多孔微球具有更低的密度和更高的比表面积，使其在生物医药、催化、废水处理等领域广受青睐。聚合物多孔微球表面的孔结构还能改变微球的表面粗糙度和光散射性能。目前已有文献报道了聚合物多孔微球在药物缓释、光电材料、超亲/疏水材料等领域的应用。

现有技术中，制备聚合物多孔微球的方法主要有聚合法、后交联法以及微流控法。聚合法是指在单体聚合过程中引入无机物、良溶剂、惰性溶剂、线型聚合物、乳液等作为致孔剂或模板，聚合完成后再去除致孔剂或模板来制备多孔微球的方法。常见的聚合法有悬浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法以及种子溶胀法等。后交联法是向线型聚合物溶液中添加交联剂或催化剂，在搅拌下进行反应可得到交联的聚合物多孔微球。微流控法是先配制聚合物与模板的混合溶液，然后利用微流控设备制备聚合物微球，再去除模板，可得到单分散的聚合物多孔微球。

聚合法和后交联法的特点是在微球形成的过程中同时产生孔结构，使得聚合物多孔微球的制备受到多方面因素控制，制备的聚合物多孔微球的粒径和孔径难以分别调控。且聚合法制备的多孔微球孔径基本都在几纳米至几十纳米之间，难以得到孔径超过100纳米以及微米级的聚合物多孔微球。交联法制备的聚合物多孔微球存在交联剂残留的问题，交联度也难以控制，制备的微球还存在着难以重塑利用的不足。微流控法可制备得到单分散的聚合物多孔微球，且聚合物多孔微球的粒径和孔径可单独调控，该方法可制备得到微米级的孔结构，然而在模板去除过程中，容易出现模板去除不完全，以及模板溶解造成孔道塌陷的问题，孔道塌陷的问题对于制备大孔径的多孔微球尤为明显，加之微流控法所需的设备昂贵，生产效率不高，难以实现批量化的生产。

因此，若能开发出能实现微球粒径和孔径单独调控，可得到孔径尺寸大于100nm的大孔径聚合物多孔微球，同时可避免模板去除不完全或去除模板后出现孔道塌陷的单分散聚合物多孔微球的低成本制备方法，对于更好地推进聚合物多孔微球的应用将产生积极的意义。

发明内容

本发明针对现有技术难以实现对聚合物多孔微球的粒径和孔径的单独调控，难以制备大孔径的孔结构以及依靠模板致孔容易造成孔道塌陷的问题，提供一种单分散聚合物多孔微球及其制备方法，以实现大孔径、单分散聚合物多孔微球的低成本制备，同时避免模板难以完全去除及孔道塌陷的问题，并实现对粒径和孔径的单独调控。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供的单分散聚合物多孔微球，该多孔微球以热塑性聚合物作为基体，该多孔微球的内部和表面均具有孔结构，位于该多孔微球的表面的孔结构为开孔式孔结构，位于该多孔微球内部的孔结构为闭孔式或/和开孔式孔结构。