CN102936306B - 窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法 - Google Patents
窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102936306B CN102936306B CN201210486496.9A CN201210486496A CN102936306B CN 102936306 B CN102936306 B CN 102936306B CN 201210486496 A CN201210486496 A CN 201210486496A CN 102936306 B CN102936306 B CN 102936306B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- polystyrene resin
- linked polystyrene
- cross
- microballoon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
本发明涉及一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法。采用的技术方案是：将苯乙烯、交联剂、致孔剂和引发剂混合均匀，得A液；将分散剂和表面活性剂加水溶解，得B液；将A液加到B液中，得混合液，再加入醇类溶剂，控制醇类溶剂和混合液的体积比为10-30:90-70，搅拌速度800-1200转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，水洗后再用乙酸乙酯洗脱，得成品。本发明制备的交联聚苯乙烯树脂微球粒径在53-350微米范围内具有可调性，圆球率在95%以上，制备方法简单，易于工业化批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及交联聚苯乙烯树脂微球的制备，尤其是窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法。所制备的交联聚苯乙烯树脂微球的粒径范围主要为53-350微米。通过控制条件可使微球粒径分布在上述范围内具有可调性。
背景技术
窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球是指树脂微球球径较为均匀的交联聚苯乙烯聚合物树脂微球。用这种树脂微球可进一步制备具有离子交换、螯合、吸附功能等的树脂微球。可应用在生物、医药、食品、分析化学、功能材料等领域。
树脂微球的制备方法主要有乳液聚合、分散聚合和悬浮聚合等。粒径范围在20~350 μm聚合物微球是在分析检测、提取分离、催化合成等领域需求增长迅速的材料。但是，目前国内常用的聚合物微球粒径为400~1200 μm，是常规悬浮聚合制备的产物。分散聚合制备出的聚合物微球的粒径一般在1~10 μm，乳液聚合制备出的聚合物微球的粒径一般在1 μm以下。20~350 μm聚合物微球是国内所急需的制备色谱填料和固相萃取柱填料的初级原料，目前国内尚缺少简便有效的制备技术来制备该粒径分布范围内的树脂微球，所应用的固相萃取柱填料和工业制备色谱填料等依赖进口，价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种合成时间短，粒径分布范围在53-350微米且粒径分布窄，产率高，易于工业生产的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法。
本发明实现上述目的采用的技术方案是：
一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，包括如下步骤：
1) 按苯乙烯单体和交联剂的重量比60-90:40-10，将苯乙烯单体、交联剂和致孔剂混合均匀之后，加入引发剂，充分溶解，得A液；
2) 将分散剂和表面活性剂加入水中完全溶解，得B液，B液中分散剂的浓度为2-4 g/L，表面活性剂的浓度为0.1-1.0g/L；
3) 将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入醇类溶剂，控制醇类溶剂和混合液的体积比为10-30:90-70，搅拌速度800-1200转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
4) 将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，水洗后再用乙酸乙酯洗脱，得到窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
上述的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述的交联剂为二乙烯基苯。
上述的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述的致孔剂为甲苯或二甲苯。
上述的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
上述的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述的分散剂为明胶。
上述的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)或脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)。
上述的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述的醇类溶剂为乙醇或正丙醇。
本发明的反应过程如下：
本发明主要采用改进的悬浮聚合法，为了有效地控制树脂微球的粒径分布，除使用分散剂之外，还配合使用表面活性剂和醇类溶剂。
本发明的有益效果是：
1. 本发明提供的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，采用大分子水溶分散剂明胶和表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)或脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，有效提高了树脂微球的产率，产率可达94 %。
2. 本发明提供的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所用的廉价和无毒性的分散剂、表面活性剂及溶剂，有利于工业生产。
3. 本发明提供的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，制备出的窄粒径分布的聚苯乙烯树脂微球粒径均匀，其粒径分布范围在53-350微米，并且在此范围内可调，树脂微球圆球率在95%以上，具有优良的特性，使用方便。
4. 本发明提供的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，采用醇类和水的混合溶剂，同样有效提高了树脂微球的产率。
5. 本发明提供的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，方法简单，采用一次升温加热，操作简便。
6. 本发明提供的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，由于具有操作工艺简单，实施条件温和，易于批量工业生产的优点，所制得的交联苯乙烯树脂微球可应用在固相萃取、工业制备色谱填料等领域。
附图说明
图1是实施例1制备的交联聚苯乙烯树脂微球的红外谱图。
图2a是交联聚苯乙烯微球(165～350 μm)扫描电镜图片。
图2b是交联聚苯乙烯微球(74～165 μm)扫描电镜图片。
图2c是交联聚苯乙烯微球(53～74 μm)扫描电镜图片。
具体实施方式
下面通过具体实施实例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1 一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法
1) 预处理：将苯乙烯和二乙烯基苯分别用20%的NaOH水溶液洗三次，之后再用去离子水洗三次，待用；
2) 按苯乙烯和交联剂的重量比80:20，将4g苯乙烯、1g交联剂二乙烯基苯和2.5g致孔剂甲苯混合均匀之后，加入0.2g引发剂偶氮二异丁腈，充分溶解，得A液；
3) 将分散剂明胶和表面活性剂OP-10加入水中完全溶解，得B液，B液中明胶的浓度为3 g/L，OP-10的浓度为1.0 g/L；
4) 将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入醇类溶剂乙醇，控制乙醇和混合液的体积比为10:90，搅拌速度900转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，反应完成，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
5) 将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，用水洗，去除残留的明胶和OP-10，之后再用乙酸乙酯洗脱，过筛分离后得到目标粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
成品进行红外光谱检测，结果如图1所示，其中，3080 cm-1处为苯环的C-H伸缩振动吸收，2830 cm-1处为次甲基、亚甲基的C-H伸缩振动吸收，1450 cm-1、1510 cm-1、1605 cm-1处为苯环的C=C伸缩振动吸收，706 cm-1、763 cm-1处为二取代苯的特征吸收。由图1可确定产物为聚苯乙烯树脂。
成品粒径分布在53-350μm的产率为94 %。其中粒径在165~350 μm范围内的占67%，进行电镜扫描，结果如图2a所示。由图2a可见聚苯乙烯微球形态圆润，颗粒度好。按本实施例的方法制备的交联聚苯乙烯树脂微球成品球体透明，圆球率在95%以上。
实施例2 一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法
1) 预处理：将苯乙烯和二乙烯基苯分别用20%的NaOH水溶液洗三次，之后再用去离子水洗三次，待用；
2) 按苯乙烯和交联剂的重量比80:20，将4g苯乙烯、1g交联剂二乙烯基苯和2.5g致孔剂二甲苯混合均匀之后，加入0.2g引发剂过氧化苯甲酰，充分溶解，得A液；
3) 将分散剂明胶和表面活性剂AEO-9加入水中完全溶解，得B液，B液中明胶的浓度为3 g/L，AEO-9的浓度1.0 g/L；
4) 将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入醇类溶剂正丙醇，控制正丙醇和混合液的体积比为10:90，搅拌速度900转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，反应完成，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
5) 将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，用水洗，去除残留的明胶和AEO-9，之后再用乙酸乙酯洗脱，过筛分离后得到目标粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
成品粒径分布在53-350μm的产率为87%。其中粒径在74~165 μm范围内的占54 %，进行电镜扫描，结果如图2b所示。由图2b可见聚苯乙烯微球形态圆润，颗粒度好。按本实施例的方法制备的交联聚苯乙烯树脂微球成品球体透明，圆球率在95%以上。
实施例3 一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法
1) 预处理：将苯乙烯和二乙烯基苯分别用20%的NaOH水溶液洗三次，之后再用去离子水洗三次，待用；
2) 按苯乙烯和交联剂的重量比90:10，将9g苯乙烯、1g交联剂二乙烯基苯和 2.0 g致孔剂甲苯混合均匀之后，加入0.3 g引发剂偶氮二异丁腈，充分溶解，得A液；
3) 将分散剂明胶和表面活性剂OP-10加入水中完全溶解，得B液，B液中明胶的浓度为4 g/L，OP-10的浓度为1.0 g/L；
4) 将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入醇类溶剂乙醇，控制乙醇和混合液的体积比为30:70，搅拌速度900转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，反应完成，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
5) 将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，用水洗，去除残留的明胶和OP-10，之后再用乙酸乙酯洗脱，将洗脱液进行紫外分析，至杂质峰低至10ppm以下，过筛分离后得到目标粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
成品粒径分布在53-350μm的产率为82%。其中粒径在53~74 μm范围内的占42 %，进行电镜扫描，结果如图2c所示。由图2c可见聚苯乙烯微球形态圆润，颗粒度好。按本实施例的方法制备的交联聚苯乙烯树脂微球成品球体透明，圆球率在95%以上。
实施例4 一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法
1) 预处理：将苯乙烯和二乙烯苯分别用20%的NaOH水溶液洗三次，之后再用去离子水洗三次，待用；
2) 按苯乙烯和交联剂的重量比60:40，将1.5g苯乙烯、1g交联剂二乙烯基苯和2.0 g致孔剂二甲苯混合均匀之后，加入0.3 g引发剂过氧化苯甲酰，充分溶解，得A液；
3) 将分散剂明胶和表面活性剂AEO-9加入水中完全溶解，得B液，B液中明胶的浓度为2 g/L，AEO-9的浓度0.2 g/L；
4) 将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入醇类溶剂正丙醇，控制正丙醇和混合液的体积比为20:80，搅拌速度800转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，反应完成，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
5) 将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，用水洗，去除残留的明胶和AEO-9，之后再用乙酸乙酯洗脱，将洗脱液进行紫外分析，至杂质峰低至10ppm以下，过筛分离后得到目标粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
成品粒径分布在53-350μm的产率为86%。其中粒径在74~165 μm范围内的占51 %，进行电镜扫描。制备的交联聚苯乙烯树脂微球成品球体透明，圆球率在95%以上。
Claims (2)
1.一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）按苯乙烯单体和二乙烯基苯的重量比80:20，将苯乙烯单体、二乙烯基苯和甲苯混合均匀之后，加入偶氮二异丁腈，充分溶解，得A液；
2）将明胶和烷基酚聚氧乙烯醚加入水中完全溶解，得B液，B液中明胶的浓度为3 g/L，烷基酚聚氧乙烯醚的浓度为1.0 g/L；
3）将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入乙醇，控制乙醇和混合液的体积比为10:90，搅拌速度900转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
4）将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，水洗后再用乙酸乙酯洗脱，得到粒径范围为53-350微米的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
2.一种窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）按苯乙烯单体和二乙烯基苯的重量比80:20，将苯乙烯单体、二乙烯基苯和二甲苯混合均匀之后，加入过氧化苯甲酰，充分溶解，得A液；
2）将明胶和脂肪醇聚氧乙烯醚加入水中完全溶解，得B液，B液中明胶的浓度为3 g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为1.0 g/L；
3）将A液加入到B液中，得混合液，再向混合液中加入正丙醇，控制正丙醇和混合液的体积比为10:90，搅拌速度900转/分钟，反应过程中升温到75-85℃，在此温度下保温反应4-5小时，得到含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液；
4）将含有交联聚苯乙烯树脂微球的反应液倾泻法去除上层清液，收集树脂微球，水洗后再用乙酸乙酯洗脱，得到粒径范围为53-350微米的窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210486496.9A CN102936306B (zh) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | 窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210486496.9A CN102936306B (zh) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | 窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102936306A CN102936306A (zh) | 2013-02-20 |
| CN102936306B true CN102936306B (zh) | 2015-08-12 |
Family
ID=47695235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210486496.9A Active CN102936306B (zh) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | 窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102936306B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104262521B (zh) * | 2014-09-04 | 2017-11-28 | 西南科技大学 | 苯乙烯‑二乙烯基苯共聚物疏水催化剂载体的制备方法 |
| CN105344333B (zh) * | 2015-11-06 | 2018-08-14 | 辽宁大学 | 一种苯乙烯-(4-乙烯基苯硼酸)共聚物微球及其制备方法和应用 |
| CN105504566B (zh) * | 2016-01-26 | 2018-01-16 | 西南科技大学 | 一种柱状苯乙烯‑二乙烯基苯共聚物疏水催化剂载体的制备方法 |
| CN108913679B (zh) * | 2018-06-12 | 2021-07-27 | 河海大学 | 一种生物膜反应器用磁性生物载体及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101434673B (zh) * | 2008-12-22 | 2012-01-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种单分散多孔聚合物微球的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1043146C (zh) * | 1994-12-23 | 1999-04-28 | 清华大学 | 用于富勒烯分离的高效液相色谱固定相的制造方法 |
-
2012
- 2012-11-27 CN CN201210486496.9A patent/CN102936306B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101434673B (zh) * | 2008-12-22 | 2012-01-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种单分散多孔聚合物微球的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102936306A (zh) | 2013-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102936306B (zh) | 窄粒径分布的交联聚苯乙烯树脂微球的制备方法 | |
| CN102626661B (zh) | 一种强酸型聚苯乙烯阳离子交换树脂、其制备方法及其应用 | |
| CN102936355B (zh) | 窄粒径分布的交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂微球的制备方法 | |
| Li et al. | Rosin‐based molecularly imprinted polymers as the stationary phase in high‐performance liquid chromatography for selective separation of berberine hydrochloride | |
| Fu et al. | Environmentally friendly and non-polluting solvent pretreatment of palm samples for polyphenol analysis using choline chloride deep eutectic solvents | |
| US10010862B2 (en) | Hydrophilic magnetic resin with high specific area, preparation method therefor and application method thereof for rapidly extracting phthalates in water body | |
| CN102728329B (zh) | 作为液相色谱固定相材料的多孔硅胶及其制备方法 | |
| CN107529536B (zh) | 一种弱极性松香基高分子微球及其制备方法和应用 | |
| CN104785225A (zh) | 一种以有机聚合物为基质的反相/弱阴离子交换混合模式色谱固定相的制备方法 | |
| EP2319618A1 (en) | Macroporous adsorption resin special for extracting cephalosporin c and its preparation method | |
| CN104226283B (zh) | 聚乙烯醇涂覆型色谱固定相及其制备方法与应用 | |
| CN101773812A (zh) | 一种粒度均一的高比表面积聚合物微球树脂及其制备方法 | |
| Ye et al. | Poly (hydroxyethyl methacrylate)‐based composite cryogel with embedded macroporous cellulose beads for the separation of human serum immunoglobulin and albumin | |
| CN105597716A (zh) | 一种阴离子交换色谱固定相的制备方法 | |
| CN112724321A (zh) | 一种硼酸功能化单分散多孔微球及其制备方法和应用 | |
| CN102093499B (zh) | 一种超大比表面积吸附树脂的制备方法 | |
| CN104193875A (zh) | 己烯雌酚磁性分子印迹聚合物的制备方法及其应用 | |
| CN102659859B (zh) | 单分散聚甲基丙烯酸酯离子交换层析介质在磺达肝癸钠柱层析纯化中的应用 | |
| CN105664886A (zh) | 一种弱酸阳离子交换固定相的制备方法 | |
| CN110627947B (zh) | 一种高度交联的松香基高分子微球及其制备方法和应用 | |
| CN104788609A (zh) | 一种高交联单分散含有环氧基团的聚合物微球及其制备方法 | |
| CN108250256A (zh) | 一种制备高纯度安石榴苷结晶粉末的方法 | |
| CN103861555A (zh) | 一种液相色谱多孔硅胶整体柱的制备方法 | |
| CN104558446A (zh) | 多孔硅胶微球表面雷公藤提取物分子印迹聚合物及其制备和应用 | |
| Ma et al. | Selective removal of caffeine from tea extracts using macroporous crosslinked polyvinyl alcohol adsorbents |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201218 Address after: 3421, 3rd floor, building 1, 608 Chuangye Road, Nanhu street, Jiaxing City, Zhejiang Province, 314001 Patentee after: Jiaxing Jiqi Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 075700 No.1 Xibao, dashuimentou village, Daiwang Town, Yu County, Zhangjiakou City, Hebei Province Patentee before: Liu Jing Effective date of registration: 20201218 Address after: 075700 No.1 Xibao, dashuimentou village, Daiwang Town, Yu County, Zhangjiakou City, Hebei Province Patentee after: Liu Jing Address before: 110136 58 Shenbei New Area Road South, Shenyang, Liaoning. Patentee before: LIAONING University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201228 Address after: 276800 room 306, 3 / F, Sanyun incubation base, Rizhao Economic Development Zone, Shandong Province Patentee after: Rizhao Jinhui Technology Information Consulting Co.,Ltd. Address before: 3421, 3rd floor, building 1, 608 Chuangye Road, Nanhu street, Jiaxing City, Zhejiang Province, 314001 Patentee before: Jiaxing Jiqi Energy Technology Co.,Ltd. |