CN106008779B - 一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于凝胶微球制备的技术领域，具体涉及一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法，采用反相悬浮聚合法，以甲苯为分散介质、乙基纤维素为分散剂构成油相；以对苯乙烯磺酸钠(SSS)为功能单体，N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，以及蒸馏水构成水相制得粒径为150～250um左右的交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球(CPSSS)。具有很好地溶胀性能，而且其表面和内部携带大量的负电荷，可以用于药物缓控释、污水中阳离子的清除、阳离子天然产物的分离提取等领域。

Description

一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法
技术领域
本发明属于凝胶微球制备的技术领域,具体涉及一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法。
背景技术
凝胶微球是一类内部具有交联结构、在水介质中可充分溶胀而不溶解的微米级聚合物微球。凝胶微球不仅具有大尺寸宏观凝胶的环境响应性特点，当外界环境 (如温度、pH、溶剂等) 条件发生改变，凝胶微球会快速产生溶胀-消胀响应行为，而且具有独特的界面效应、表面效应、尺寸效应、体积效应、渗流效应等，因此凝胶微球在许多领域具有重要的应用，如药物控制释放、物质分离、环境治理等（Bekhit M., Sanchez-
Gonzalez L., Ben Messaoud G., Desobry S. J. Food Eng., 2016, 180:1）。
凝胶微球的制备的方法有多种，主要包括乳液聚合、溶液聚合、沉淀聚合和分散聚合。不同聚合方法制备出的微球粒径大小不同，一般乳液聚合法可以制备出粒径为0.02-100 um的凝胶微球；沉淀聚合法制备粒径为0.5-10 um左右的凝胶微球；分散聚合法制备0.1-10um左右的凝胶微球。乳液聚合是制备凝胶微球的常用方法，主要有反相乳液聚合、种子乳液聚合和无皂乳液聚合。用于制备凝胶微球的单体主要为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺以及海藻酸盐、聚乙烯醇等大分子。而以水溶性单体为功能单体，制备粒径较大的便于吸附的凝胶微球多采用反相悬浮聚合(徐锐, 高保娇,杨青.过程工程学报，2014,
14:86)，而采用对苯乙烯磺酸阴离子单体制备的凝胶微球尚未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法。
本发明所采用的技术方案是：一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法，其步骤如下：
第一步,在四口瓶中，在通氮气保护条件下，将乙基纤维素与质量为其20倍的甲苯混合，在一定温度下保温，使完全溶解。
第二步，将对苯乙烯磺酸钠，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶于蒸馏水直接加入至上述四口瓶中，搅拌条件下，再将引发剂过硫酸铵，滴加至上述溶液中，形成反相悬浮体系，恒温条件下，继续搅拌，使反应完全，过滤，乙醇，蒸馏水反复洗涤，干燥至恒重，制得交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球CPSSS。
作为一种优选方式：第一步中所述的甲苯与乙基纤维素的保温温度为60℃～70℃，保温时间为0.5～2h。
作为一种优选方式：第二步中，反相悬浮体系中，甲苯与蒸馏水的体积比为2:1，所述的单体对苯乙烯磺酸钠为强阴离子电解质，在反相悬浮体系中，对苯乙烯磺酸钠的浓度为 0.92～1.02 mol/L ，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的浓度为 6.82×10-2～7.79×10-2 mol/L，过硫酸铵的浓度为1.04×10-2～1.08×10-2 mol/L，恒温温度为55～65℃，反应时间为4～6 h，使用搅拌机搅拌，搅拌速度为250～400 rpm，所制得的交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球的粒径为150～250 um。
本发明的有益效果是：以甲苯为分散介质、乙基纤维素为分散剂构成连续相油相，首次以阴离子单体对苯乙烯磺酸纳（SSS）为功能单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，过硫酸铵为引发剂以及蒸馏水构成水相；采用反相悬浮聚合法，通过阴离子单体对苯乙烯磺酸纳的交联聚合，制备粒径为150～250 um的新型交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球（CPSSS）。本发明工艺简单，价格低廉，容易操作，具有很好地稳定性等优点。
具体实施方式
下面以实例来说明一种阴离子凝胶微球制备方法。
实施例1：在四口瓶中，将1.7g乙基纤维素加入至40mL甲苯中，于60℃下加热2小时溶解,通氮气保护。搅拌条件下，将3.8g对苯乙烯磺酸钠，0.21g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶于15mL蒸馏水中加入至上述四口瓶后；将溶于5mL蒸馏水的0.0475g过硫酸铵滴加入上述溶液中，滴加时间约为10min；搅拌速度为250rpm，65℃下，恒温反应4 h后，过滤，乙醇，蒸馏水反复洗涤，干燥至恒重，制得粒径为250 um的交联聚对苯乙烯磺酸钠（CPSSS）。
实施例2：在四口瓶中，将1.7g乙基纤维素加入至40mL甲苯中，于70℃下加热1小时溶解,通氮气保护。搅拌条件下，将4.2 g对苯乙烯磺酸钠，0.24g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶于15 mL蒸馏水中加入至上述四口瓶后；将溶于5 mL蒸馏水的0.0495g过硫酸铵滴加入上述溶液中，滴加时间约为10min；搅拌速度为400 rpm，55℃下，恒温反应6 h后，过滤，乙醇，蒸馏水反复洗涤，干燥至恒重，制得粒径为150 um的交联聚对苯乙烯磺酸钠（CPSSS）。
实施例3：在四口瓶中，将1.7g乙基纤维素加入至40mL甲苯中，于65℃下加热1.5小时溶解,通氮气保护。搅拌条件下，将4.0 g对苯乙烯磺酸钠，0.22g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶于15 mL蒸馏水中加入至上述四口瓶后；将溶于5 mL蒸馏水的0.0485g过硫酸铵滴加入上述溶液中，滴加时间约为10min；搅拌速度为300 rpm，60℃下，恒温反应5 h后，过滤，乙醇，蒸馏水反复洗涤，干燥至恒重，制得粒径为200 um的交联聚对苯乙烯磺酸钠（CPSSS）。
实施例4：在四口瓶中，将1.7g乙基纤维素加入至40mL甲苯中，于65℃下加热2小时溶解,通氮气保护。搅拌条件下，将3.8 g对苯乙烯磺酸钠，0.23g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶于15 mL蒸馏水中加入至上述四口瓶后；将溶于5 mL蒸馏水的0.0495g过硫酸铵滴加入上述溶液中，滴加时间约为10min；搅拌速度为300 rpm，55℃下，恒温反应6 h后，过滤，乙醇，蒸馏水反复洗涤，干燥至恒重，制得粒径为230 um的交联聚对苯乙烯磺酸钠（CPSSS）。

Claims (2)

1.一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法，其特征在于按照如下步骤进行：
第一步,在四口瓶中，在通氮气保护条件下，将乙基纤维素与质量为其20倍的甲苯混合，在一定温度下保温，使完全溶解；
第二步，将对苯乙烯磺酸钠，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶于蒸馏水直接加入至上述四口瓶中，搅拌条件下，再将溶于蒸馏水的引发剂过硫酸铵，滴加至上述溶液中，形成反相悬浮体系，甲苯与蒸馏水的体积比为2:1；所述的单体对苯乙烯磺酸钠为强阴离子电解质，水相中，对苯乙烯磺酸钠的浓度（溶质的量与溶剂水量的比）为 0.92～1.02 mol/L，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的浓度（溶质的量与溶剂水量的比）为 6.82×10-2～7.79×10-2 mol/L，过硫酸铵在水相中的浓度（溶质的量与溶剂水量的比）为1.04×10-2～1.08×10-2 mol/L，于恒温55～65℃条件下，250～400 rpm继续搅拌4～6 h，使反应完全，过滤，乙醇，蒸馏水反复洗涤，干燥至恒重，制得交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球。
2.根据权利要求1所述的一种交联聚对苯乙烯磺酸钠凝胶微球制作方法，其特征在于：第一步中所述的甲苯与乙基纤维素的保温温度为60℃～70℃，保温时间为0.5～2h。
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