CN104311745A - 一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法 - Google Patents

一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法 Download PDF

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李军荣
肖禾
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Abstract

本发明公开了一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法。本发明通过在交联聚苯乙烯微球上引入氯乙酰氯基团，在碳酸钾的催化下，将RAFT试剂连接到酰基化聚苯乙烯微球上，形成球形大分子链转移剂，过硫酸铵引发阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，制得所述的聚苯乙烯负载聚电解质的微球。该方法制得聚苯乙烯负载聚电解质微球残留化学试剂较少，没有杂质分子的颜色，负载的阳离子聚电解质含量较高且热稳定性好，可适用于分离提纯、废水处理、石油化工、生物医药等领域。

Description

一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法。
背景技术
聚苯乙烯吸附树脂因为有较大的比表面积，较好的热稳定性和抗溶剂性，被广泛应用于废水处理、分离提纯、石油化工、生物医药等领域。从20世纪60年代，Rohm&Haas公司开发出大比表面积和孔隙率的离子交换树脂起，聚苯乙烯系列吸附树脂引起了很多研究人员的关注，至今已得到了飞速的发展。
目前，对于聚苯乙烯吸附树脂的研究主要集中在两个方面：一是提高树脂的孔隙率以增大其比表面积，提高其吸附能力；二是对树脂表面进行化学修饰，努力提高其选择性吸附能力。由于聚苯乙烯树脂是非极性的材料，限制了其在极性环境下的应用，因此，对其进行化学修饰显得尤为重要。聚苯乙烯树脂接枝聚电解质刷的方法分为“接枝到表面”和“从表面接枝”两种技术。目前，常使用“从表面接枝”这种方法，以便于得到表面接枝率较高的产物。“从表面接枝”这种方法包括两种聚合技术：传统自由基聚合技术和可控自由基聚合技术。传统自由基聚合技术简单易行，但很难对接枝聚合物的分子量进行精确控制，分子量分布较宽。通过可控自由基聚合技术可以解决这些局限性。可控自由基聚合技术主要有两种：1) 表面原子转移自由基聚合 (SI-ATRP)，即在聚苯乙烯微球表面引入活性卤素基团，然后在体系中加入单体、卤化亚铜、吡啶等试剂进行活性聚合；2) 表面引发可逆加成-断裂链转移聚合法 (SI-RAFT)，即将RAFT试剂固载在聚苯乙烯微球表面，然后在体系中加入单体和引发剂进行可控自由基聚合。由于SI-ATRP接枝聚合后，体系中可能残留少量的过渡金属（例如，亚铜盐），从而造成材料的污染，因而限制了其在生物医用材料领域的应用，其适用性不如SI-RAFT。与其他可控自由基聚合方法相比，SI-RAFT聚合最突出的特点在于单体的适用面广，可以扩展到很多官能团的单体，包括含有羧基、羟基、酰胺基等基团的单体。
 
发明内容
依据SI-RAFT的技术特点，本发明主要目的在于提供一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，该方法工艺条件温和，得到的新型聚苯乙烯微球杂质少、负载的阳离子聚电解质含量高且热稳定性优异。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，包括以下步骤：
(1) 制备RAFT试剂：取10～15g二硫化碳，45～55g三氯化碳，20～30g丙酮和1.0～1.5g四丁基硫酸氢铵，加入容器中，再加入40-80ml的蒸馏水，通氮气20～30min，冰浴条件下，90分钟内逐滴加入质量百分比浓度为40%～50%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为80～100g，将混合液低速搅拌10～16小时，然后加入200～300ml的蒸馏水溶解体系中的固体，接着用60～80ml浓盐酸酸化水层，再搅拌30～60min，过滤并清洗固体，最后进行重结晶，于30～40℃下进行真空干燥36～48小时，得到淡黄色的晶状粉末，即为RAFT试剂；
(2) 聚苯乙烯树脂白球的预处理：称取聚苯乙烯树脂白球，放入二氯甲烷中溶胀2～4小时，接着转移至G2砂芯漏斗中，用四氢呋喃洗滤3～5次，再用蒸馏水洗滤3～5次，然后用无水乙醇、甲醇各洗滤2～3次，最后放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到预处理后的聚苯乙烯白球；
(3) 酰基化聚苯乙烯白球树脂：称取1.5～2.5g步骤(2)得到的预处理后的白球，加入20～40ml无水二氯甲烷和3.5～5g氯乙酰氯，在20～30℃下加入4.5～7g无水氯化铝，磁力搅拌下，反应3～6小时，然后将产物依次用四氢呋喃、5%的稀盐酸、蒸馏水洗滤30～60分钟，最后将产物放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到淡黄色的球形粉末，即酰基化聚苯乙烯白球；
(4) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂：称取1.5～4g步骤(3)得到的酰基化聚苯乙烯白球，加入40～80g的DMF润胀6～12小时，接着依次加入1.5～4g步骤(1)所得的RAFT试剂、2～4g相转移剂、3g催化剂并加以磁力搅拌，混合均匀后，加热至60～100℃，反应12～24小时，然后将产物依次用无水乙醇、蒸馏水、甲醇洗滤30～60分钟，最后将产物放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到淡黄色的球形粉末，即负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球；
(5) 聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备：称取0.1～0.5g步骤(4)得到的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球，加入1.70g～6.82g DMF润胀12～24小时，接着依次加入1.39g～5.56g阳离子单体和10mg～40mg步骤(1)中的RAFT试剂，通氮气30～60min后加入6mg～24mg的引发剂，升温至50～80℃，反应12～24小时，然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30～60分钟，最后将产物放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
优选地，步骤（1）中重结晶所用的溶剂为丙酮。
优选地，步骤（2）中，所述聚苯乙烯树脂白球粒径为50～100μm，交联度为5%～10%。
优选地，步骤（4）中，所述相转移剂为四丁基硫酸氢铵。
优选地，步骤（4）中，所述催化剂为碳酸钾。
优选地，步骤（5）中，所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，其添加形式为质量百分比浓度为72%的水溶液。
优选地，步骤（5）中，所述引发剂为过硫酸铵。
以上所用的氮气均为高纯氮，纯度为99.99%。
本发明的原理是：首先利用傅克酰基化反应，在聚苯乙烯树脂白球上引入氯乙酰氯；接着在碱性条件下，将RAFT试剂（三硫代碳酸二（α，α-二甲基-α-乙酸）酯）键合到氯乙酰氯上，形成一种聚苯乙烯端基带有RAFT试剂的活性微球；最后将阳离子单体MAC，通过活性聚合的方法接枝到聚苯乙烯微球上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
（1）本发明的制备方法溶剂残留较少，没有其他杂质的颜色，负载的阳离子聚电解质含量高且热稳定性优异。
（2）本发明的制备方法可应用于多种带双键的单体，除了阳离子单体，还可以是阴离子单体、中性单体。
 
附图说明
图1为实施例1制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的傅里叶红外图谱，其中a曲线为: 未改性PS微球； b曲线为:酰基化PS微球；c曲线为:负载有RAFT试剂的酰基化PS微球；d曲线为:负载有聚电解质的PS微球；
图2为实施例1中未改性PS微球的扫描电子显微镜照片；
图3为实施例1制备的酰基化PS微球的扫描电子显微镜照片；
图4为实施例1制备的负载有RAFT试剂的酰基化PS微球的扫描电镜图；
图5为实施例1制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的扫描电子显微镜照片； 
图6为实施例1制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的热失重分析图；
图7为实施例1制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的热失重变化率分析图；
图8为制备聚苯乙烯负载聚电解质微球的路线图。
 
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
 (1) 在500ml的四口烧瓶中一次加入13.7g二硫化碳，53.75g三氯化碳，26.15g丙酮，1.205g四丁基硫酸氢铵，再加入60ml的蒸馏水，通氮气20min，冰浴条件下，90分钟内逐滴加入质量百分比浓度为50%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为100.8g，将混合液低速搅拌12小时。然后加入200ml的蒸馏水溶解体系中的固体，接着用60ml浓盐酸酸化水层，再搅拌30min，过滤并清洗固体。最后用丙酮进行重结晶，于35℃下进行真空干燥48h，得到淡黄色的晶状粉末，即为RAFT试剂。
(2) 称取100g聚苯乙烯树脂白球，放入二氯甲烷中溶胀2h，接着转移至G2砂芯漏斗中，用四氢呋喃洗滤5次，再用蒸馏水洗滤5次，然后用无水乙醇、甲醇各洗滤2次，最后放于60℃的真空干燥箱中干燥48h，得到预处理后的聚苯乙烯白球。
(3) 称取2.08g步骤(2)中预处理后的聚苯乙烯白球放入100ml三口烧瓶中，加入30ml无水二氯甲烷和4.52g氯乙酰氯，在30℃下缓慢加入5.82g无水氯化铝，磁力搅拌下，反应4小时。然后将产物依次用四氢呋喃、5%的稀盐酸、蒸馏水洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到淡黄色的球形粉末，即酰基化聚苯乙烯白球。
(4) 称取3g步骤(3)中的酰基化聚苯乙烯白球放入250ml三口烧瓶中，加入60g的DMF润胀12小时，接着依次加入3.29g步骤(1)中的RAFT试剂、3g四丁基硫酸氢铵、3g碳酸钾并加以磁力搅拌，混合均匀后，加热至80℃，反应12小时。然后将产物依次用无水乙醇、蒸馏水、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到淡黄色的球形粉末，即负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球。
(5) 称取0.2g步骤(4)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入1.70g DMF润胀12小时。接着依次加入1.39g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(质量百分比浓度为72%的水溶液)和10mg步骤(1)中的RAFT试剂，通氮气30分钟后加入6mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应24小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表1。
图1为本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的傅里叶红外图谱，从图谱中1733cm-1的酯基峰以及952cm-1的季铵盐特征峰，表明阳离子聚电解质（poly-MAC）已成功地连接在聚苯乙烯微球上。
图2-图5为本实施例制备聚苯乙烯负载聚电解质微球时各个步骤产品的扫描电子显微镜照片，从图中可以看出没有接枝阳离子聚电解质的聚苯乙烯微球表面相对光滑，而接枝有阳离子聚电解质的聚苯乙烯微球表面比较粗糙。
图6和图7表明没有接枝阳离子聚电解质的聚苯乙烯微球热分解温度都有所提高且热分解只有一个阶段；接枝有阳离子聚电解质的聚苯乙烯微球除了热分解温度有所提高之外，在255℃出现另一个热分解阶段，说明阳离子聚电解质已成功地接入到聚苯乙烯微球上。
图8为制备聚苯乙烯负载聚电解质微球的路线图，首先通过付克酰基化反应，在聚苯乙烯白球表面引入氯乙酰氯分子，接着在碱性催化剂作用下，将RAFT试剂（三硫代碳酸二（α，α-二甲基-α-乙酸）酯）引入聚苯乙烯微球上，最后加入阳离子单体MAC，以过硫酸铵为引发剂进行表面引发可逆加成-断裂链转移聚合，制备出聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
 
实施例2
 (1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入3.41g DMF润胀12小时。接着依次加入2.78g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)和20mg RAFT试剂，通氮气30分钟后加入12mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应24小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表1。
 
实施例3
 (1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入6.82g DMF润胀12小时。接着依次加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)和40mg RAFT试剂，通氮气30分钟后加入24mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应24小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表1。
 
实施例4
 (1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入7.62g DMF润胀12小时。接着加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)，通氮气30分钟后加入4mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应12小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表2。
 
实施例5
 (1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入7.62g DMF润胀12小时。接着依次加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)和4mg RAFT试剂，通氮气30分钟后加入4mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应12小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表2。
 
实施例6
 (1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入7.62g DMF润胀12小时。接着依次加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)和20mg RAFT试剂，通氮气30分钟后加入4mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应12小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表2。
 
实施例7
 (1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入7.30g DMF润胀12小时。接着加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)，通氮气30分钟后加入12mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应12小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表2。
 
实施例8
一种聚苯乙烯负载聚电解质微球的制备方法，包括以下步骤：
(1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入7.30g DMF润胀12小时。接着依次加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)和4mg RAFT试剂，通氮气30分钟后加入12mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应12小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表2。
 
实施例9
一种聚苯乙烯负载聚电解质微球的制备方法，包括以下步骤：
(1) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂的制备方法同实施例1中的(1)～(4)。
(2) 称取0.2g步骤(1)中的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球放入50ml三口烧瓶中，加入7.30g DMF润胀12小时。接着依次加入5.56g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(72%的水溶液)和20mg RAFT试剂，通氮气30分钟后加入12mg的过硫酸铵，升温至70℃，反应12小时。然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30分钟。最后将产物放于50℃的真空干燥箱中干燥48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
本实施例制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球检测结果见表2。
 
表1 实施例1~3制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的检测结果
样品 PS/MAC S% N% 增重率(%) RAFT担载量(mmol/g) 聚电解质担载量(mmol/g)
实施例1 1:5 7.345 1.18 16.06 0.77 0.84
实施例2 1:10 7.527 1.37 24.76 0.78 0.98
实施例3 1:20 7.082 1.75 38.86 0.74 1.25
从表1可以看出，随着阳离子单体MAC的增加，RAFT负载量为0.7～0.8mmol/g之间，而阳离子聚电解质的负载量是逐渐增大的。
表2实施例4~9制备的聚苯乙烯负载聚电解质微球的检测结果
样品 引发剂(%) 补加RAFT(%) S% N% 增重率(%) RAFT担载量(mmol/g) 聚电解质担载量(mmol/g)
实施例4 0.1 0 6.202 1.89 42.48 0.65 1.35
实施例5 0.1 0.1 6.316 1.80 39.79 0.66 1.29
实施例6 0.1 0.5 6.571 1.77 37.45 0.68 1.26
实施例7 0.3 0 6.788 1.71 37.37 0.71 1.22
实施例8 0.3 0.1 6.828 1.67 35.30 0.71 1.19
实施例9 0.3 0.5 6.088 1.30 32.69 0.63 0.93
从表2可以看出，引发剂添加量为0.1%时，阳离子聚电解质的负载量要明显高于引发剂添加量为0.3%的三组；相同引发剂添加量下，随着RAFT试剂添加量的增加，阳离子聚电解质的负载量逐渐降低；该6组实施例的RAFT负载量为0.6～0.7mmol/g之间。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 
(1) 制备RAFT试剂：取10～15g二硫化碳，45～55g三氯化碳，20～30g丙酮，和1.0～1.5g四丁基硫酸氢铵，加入容器中，再加入40-80ml的蒸馏水，通氮气20～30min，冰浴条件下，90分钟内逐滴加入质量百分比浓度为40%～50%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为80～100g，将混合液低速搅拌10～16小时，然后加入200～300ml的蒸馏水溶解体系中的固体，接着用60～80ml浓盐酸酸化水层，再搅拌30～60min，过滤并清洗固体，最后进行重结晶，于30～40℃下进行真空干燥36～48小时，得到淡黄色的晶状粉末，即为RAFT试剂；
(2) 聚苯乙烯树脂白球的预处理：称取聚苯乙烯树脂白球，放入二氯甲烷中溶胀2～4小时，接着转移至G2砂芯漏斗中，用四氢呋喃洗滤3～5次，再用蒸馏水洗滤3～5次，然后用无水乙醇、甲醇各洗滤2～3次，最后放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到预处理后的聚苯乙烯白球；
(3) 酰基化聚苯乙烯白球树脂：称取1.5～2.5g步骤(2)得到的预处理后的白球，加入20～40ml无水二氯甲烷和3.5～5g氯乙酰氯，在20～30℃下加入4.5～7g无水氯化铝，磁力搅拌下，反应3～6小时，然后将产物依次用四氢呋喃、5%的稀盐酸、蒸馏水洗滤30～60分钟，最后将产物放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到淡黄色的球形粉末，即酰基化聚苯乙烯白球；
(4) 酰基化的聚苯乙烯树脂负载RAFT试剂：称取1.5～4g步骤(3)得到的酰基化聚苯乙烯白球，加入40～80g的DMF润胀6～12小时，接着依次加入1.5～4g步骤(1)所得的RAFT试剂、2～4g相转移剂、3g催化剂并加以磁力搅拌，混合均匀后，加热至60～100℃，反应12～24小时，然后将产物依次用无水乙醇、蒸馏水、甲醇洗滤30～60分钟，最后将产物放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到淡黄色的球形粉末，即负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球；
(5) 聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备：称取0.1～0.5g步骤(4)得到的负载有RAFT试剂的聚苯乙烯微球，加入1.70g～6.82g DMF润胀12～24小时，接着依次加入1.39g～5.56g阳离子单体和10mg～40mg步骤(1)中的RAFT试剂，通氮气30～60min后加入6mg～24mg的引发剂，升温至50～80℃，反应12～24小时，然后将产物依次用蒸馏水、无水乙醇、甲醇洗滤30～60分钟，最后将产物放于30～40℃的真空干燥箱中干燥36～48小时，得到表面为透明淡黄色的球形粉末，即一种聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中重结晶所用的溶剂为丙酮。
3.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述聚苯乙烯树脂白球粒径为50～100μm，交联度为5%～10%。
4.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述相转移剂为四丁基硫酸氢铵。
5.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述催化剂为碳酸钾。
6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，其添加形式为质量百分比浓度为72%的水溶液。
7.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载阳离子聚电解质微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述引发剂为过硫酸铵。
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