CN108047364B - 一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法 - Google Patents

一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108047364B
CN108047364B CN201810094413.9A CN201810094413A CN108047364B CN 108047364 B CN108047364 B CN 108047364B CN 201810094413 A CN201810094413 A CN 201810094413A CN 108047364 B CN108047364 B CN 108047364B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lotion
preparation
polystyrene
freezing
present
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
Application number
CN201810094413.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108047364A (zh
Inventor
汪谟贞
陈凤
葛学武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology of China USTC
Original Assignee
University of Science and Technology of China USTC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology of China USTC filed Critical University of Science and Technology of China USTC
Priority to CN201810094413.9A priority Critical patent/CN108047364B/zh
Publication of CN108047364A publication Critical patent/CN108047364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108047364B publication Critical patent/CN108047364B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F112/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F112/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F112/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F112/06—Hydrocarbons
    • C08F112/08—Styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，包括：A)将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液；B)将混合乳液在‑40℃以下冷冻，得到冻乳液；将冻乳液在冰点以下采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液；C)将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。本发明将常温下苯乙烯乳液体系在‑40℃以下冷冻，在冰点以下，用60Coγ射线辐射引发苯乙烯聚合，得到微米级多孔聚苯乙烯微球。同已有的高分子多孔材料制备方法相比，本发明具有配方简单，易于操作，高效节能和环境友好的特点，同时制备得到的聚苯乙烯微球粒径范围较宽。

Description

一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料制备技术领域，尤其是涉及一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法。
背景技术
高分子多孔微球是指表面或者内部具有多孔结构的聚合物微球，相对于传统的中空微球内部单一的空腔，其蜂窝状的内部结构，在提供高比表面积的同时，也能进一步降低微球的密度。因此高分子多孔微球在表面科学相关的领域中，如吸附分离、催化剂负载、离子交换、传感器、太阳能电池等诸多领域具有广泛的应用(Tan L,Tan B.Chemical SocietyReviews,2017,46,3322-3356；Yang XY,Chen LH,Li Y,Rooke JC,Sanchez C,SuBL.Chemical Society Reviews,2017,46,481-558.)。高分子多孔微球的合成方法主要包括悬浮聚合、分散聚合、沉淀聚合、多步乳液聚合以及微流体聚合等(Gokmen TM,Du PrezFE.Progress in Polymer Science,2012,37,365-405.)。无论哪种制备方法均需向乳液体系中添加引发剂及致孔剂。常用的致孔剂可以为气体、挥发性溶剂、水及固体粒子等。当以甲苯等挥发性溶剂作为致孔剂时，需将甲苯和聚合单体混溶，再加入引发剂引发单体聚合，所得产物需经一系列提纯操作除去体系中的致孔剂，繁琐的同时也带来了环境污染(Santora BP,GagnéMR,Moloy KG,Radu NS.Macromolecules,2001,34,658-661.)。当以水为致孔剂制备微米级笼空状聚合物微球时，虽无需加入引发剂，但需先在聚合物基体上引入亲水基团，例如将聚苯乙烯微球(PS)磺化，同时还需加入溶胀剂(单体或有机溶剂)使磺化聚苯乙烯(SPS)基体溶胀，最终才能形成多孔微球(HeXD,Ge XW,Liu HR,Wang MZ,ZhangZC.Chemistry of Materials,2005,17,5891-5892；Yuan Q,Yang LB,Wang MZ,Wang H,GeXP,Ge XW.Langmuir,2009,25,2729-2735.)。当以无机纳米粒子为硬模板，例如SiO2微球，制备多孔聚合物微球时，则需在无机模板粒子表面进行特定的官能团修饰，使聚合物包裹其上，最后还需要去除这些硬模板(Banerjee S,Paira TK,Kotal A,Mandal TK.AdvancedFunctional Materials,2012,22,4751-4762.)。上述制备方法操作复杂，致孔剂及引发剂的加入也为后续聚合物多孔微球的分离提纯带来困难，因此需要提出一种无需在乳液体系中加入引发剂和致孔剂，直接合成多孔聚苯乙烯微球的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，本发明提供的聚苯乙烯多孔微球的制备方法简单、具有多孔结构并且粒径范围较宽。
本发明提供了一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，包括：
A)将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液；
B)将混合乳液冷冻，得到冻乳液；将冻乳液采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液；所述冷冻温度为-40℃以下；所述钴源辐照时体系温度为-5℃～-30℃；
C)将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。
优选的，步骤B)所述冷冻为置于液氮中冷冻。
优选的，所述冷冻的时间为5～10min。
优选的，所述-5℃～-30℃的环境可以为冰盐浴。
优选的，所述辐照的吸收剂量率为45～100Gy/min，总吸收剂量为45kGy以上。
优选的，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠；所述乳化剂溶液的摩尔浓度为5～40mmol/L。
优选的，所述苯乙烯的质量分数为5％～20％。
优选的，所述步骤A)还可以包括助稳定剂；所述助稳定剂为疏水性烃类分子。
优选的，所述助稳定剂选自正十六烷、环己烷、正庚烷、正己烷和正辛烷中的一种或几种。
优选的，步骤C)所述解冻为自然解冻，所述分离为离心分离；所述离心的转速为8000～10000rpm。
与现有技术相比，本发明提供了一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，包括：A)将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液；B)将混合乳液冷冻，得到冻乳液；将冻乳液采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液；所述冷冻温度为-40℃以下；所述钴源辐照时体系温度为-5℃～-30℃；C)将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。本发明将常温下苯乙烯乳液体系在-40℃以下冷冻，在冰点以下，用60Coγ射线辐射引发苯乙烯聚合，得到微米级多孔聚苯乙烯微球。同已有的高分子多孔材料制备方法相比，本发明具有配方简单，易于操作，高效节能和环境友好的特点，同时制备得到的聚苯乙烯微球粒径范围较宽。
附图说明
图1为本发明实施例1液氮冷冻前(a)和冷冻后(b)乳液外观；
图2为本发明实施例1辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球不同放大倍数的SEM(a,b)和TEM(c)照片；
图3为本发明实施例2辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球的SEM照片；
图4为本发明实施例3辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球不同放大倍数的SEM(a,b)和TEM(c)照片；
图5为不同放大倍数的本发明实施例4制备的辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球的SEM照片；
图6为本发明比较例1制备的冰箱中(-20℃)冷冻的乳液用γ-射线辐射引发聚合合成的聚苯乙烯微球TEM照片；
图7为本发明比较例2制备的室温辐射乳液聚合合成的聚苯乙烯微球的TEM照片；
图8为本发明比较例3液氮冷冻后(a)，再室温辐照后(b)的乳液外观；
图9为本发明比较例3制备的室温辐射乳液聚合合成的聚苯乙烯微球不同放大倍数的SEM照片。
具体实施方式
本发明提供了一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，包括：
A)将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液；
B)将混合乳液冷冻，得到冻乳液；将冻乳液采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液；所述冷冻温度为-40℃以下；所述钴源辐照时体系温度为-5℃～-30℃；
C)将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。
本发明提供的聚苯乙烯多孔微球的制备方法首先将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液。
本发明对于苯乙烯的来源和纯度不进行限定，市售的分析纯即可。
具体先将乳化剂在水中搅拌溶解，得到溶解液。本发明对于搅拌方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可，可以为磁力搅拌。
所述乳化剂优选为十二烷基硫酸钠；所述乳化剂溶液的摩尔浓度优选为5～40mmol/L；更优选为5～35mmol/L；最优选为10～20mmol/L。
在搅拌的条件下将苯乙烯滴加入溶解液中，超声，得到混合乳液。
所述苯乙烯在混合乳液中的质量分数优选为5％～20％；更优选为7％～18％；最优选为10％～17％。
本发明优选还可以包括助稳定剂；所述助稳定剂为疏水性烃类分子；优选选自正十六烷、环己烷、正庚烷、正己烷和正辛烷中的一种或几种。
即为优选将苯乙烯和助稳定剂的混合物滴加入溶解液中，超声，得到混合乳液。
所述助稳定剂的加入质量优选为0～4％更优选为1～4％。
本发明对于所述超声的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的超声分散仪中即可。
得到混合乳液后，将混合乳液冷冻，得到冻乳液。
所述冷冻优选为置于液氮中冷冻。本发明对于所述冷冻的具体环境不进行限定，满足上述条件的冷冻室皆可。
所述冷冻温度为-40℃以下。所述冷冻的时间优选为5～10min。
在上述温度和时间下，乳液将全部冻结，得到冻乳液。
将冻乳液采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液。
所述冻乳液辐照前应保存在低于-40℃环境中，辐照时应转移至-5℃～-30℃的环境中；所述-5℃～-30℃的环境优选可以为冰盐浴。
即为，将冻乳液置于-5℃～-30℃的冰盐浴中，再采用钴60源辐照引发反应。
也就是说，所述辐照反应的温度为-5℃～-30℃；所述辐照的吸收剂量率优选为45～100Gy/min，更优选为50～90Gy/min，总吸收剂量为45kGy以上；优选为46kGy～50kGy。
总吸收剂量除以吸收剂量率即为辐照的时间；所述辐照时间优选为14～18h。
本发明正是采用首先将乳液冷冻，而后在特定的-5℃～-30℃温度下进行乳液聚合反应，最终制备得到微球不仅多孔，并且粒径范围大，为1～50μm。
将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。
辐照结束后，将冻乳液从冰盐浴中取出，解冻。
本发明对于所述解冻的方式不进行限定，自然解冻即可。
解冻后离心分离，优选具体为：将解冻后的乳液用溶剂稀释，5000～10000rpm离心分离，得到固体产物。所述溶剂包括但不限于乙醇。
所述解冻后的乳液与乙醇的比优选为1:4～5。
离心后再采用上述溶剂洗涤，而后离心，重复三次，最终清洗得到的产物干燥，得到聚苯乙烯多孔微球
在本发明中，所述干燥优选为在35～45℃中干燥20～24h。优选在35～40℃中干燥20～24h。
所述干燥的设备包括但不限于电热鼓风干燥箱。
本发明提供了一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，包括：A)将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液；B)将混合乳液冷冻，得到冻乳液；将冻乳液采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液；所述冷冻温度为-40℃以下；所述钴源辐照时体系温度为-5℃～-30℃；C)将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。本发明将常温下苯乙烯乳液体系在-40℃以下冷冻，在冰点以下，用60Coγ射线辐射引发苯乙烯聚合，得到微米级多孔聚苯乙烯微球。同已有的高分子多孔材料制备方法相比，本发明具有配方简单，易于操作，高效节能和环境友好的特点，同时制备得到的聚苯乙烯微球粒径范围较宽。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的聚苯乙烯多孔微球的制备方法进行详细描述。
实施例1
称取86.4mg SDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到10mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将3.00gSt逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液，如图1所示。图1为本发明实施例1液氮冷冻前(a)和冷冻后(b)乳液外观。将乳液放入液氮中冷冻后，冻乳液迅速转移至冰盐浴(-5℃)中，再置于60Co辐射源室中辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，将冻乳液从冰盐浴中取出，室温放置使其自然解冻。将解冻后乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以8000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用扫描电子显微镜(SEM)(JEOLJSM-6700,10kV)和透射电子显微镜(TEM)(Hitachi H-7650,100kV)观察，如图2所示。图2为本发明实施例1辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球不同放大倍数的SEM(a,b)和TEM(c)照片。所合成的聚苯乙烯均呈现为多孔微球的形貌，粒径分布较宽，约为1～20μm，微球表面不均匀分布着100～500nm的孔(如图2a和2b)。TEM照片(图2c)显示微球内部也是多孔结构。
实施例2
称取172.8mg的SDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到20mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将3.00g St逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液。将乳液放入液氮中冷冻后，冻乳液迅速转移至冰盐浴(-5℃)中，再置于60Co辐射源室中辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，将冻乳液从冰盐浴中取出，室温放置使其自然解冻。将解冻后乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以8000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用扫描电子显微镜(SEM)(JEOLJSM-6700,10kV)观察，如图3所示，图3为本发明实施例2辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球的SEM照片；由图3可以看出，所合成的聚苯乙烯均呈现为多孔微球的形貌，粒径分布较宽，约为1～20μm，可以清晰地观察到微球表面小至几十纳米大至微米级的孔。
实施例3
称取43.2mg SDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到5mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将3.00g St和0.12g正十六烷(HD)的混合物逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液。将乳液放入液氮中冷冻后，冻乳液迅速转移至冰盐浴(-5℃)中，再置于60Co辐射源室中辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，将冻乳液从冰盐浴中取出，室温放置使其自然解冻。将解冻后乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以8000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用扫描电子显微镜(SEM)(JEOLJSM-6700,10kV)(图4a和4b)和透射电子显微镜(TEM)(Hitachi H-7650,100kV)(图4c)观察，图4为本发明实施例3辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球不同放大倍数的SEM(a,b)和TEM(c)照片；结果显示所合成的聚苯乙烯微球的粒径约为1～15μm，微球表面不均匀分布着几十纳米至几百纳米的孔，微球内部也呈现多孔结构。
实施例4
称取86.4mg的SDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到10mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将6.00g St逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液。将乳液放入液氮中冷冻后，冻乳液保存在冰盐浴(-5℃)中，再置于60Co辐射源室中辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，将冻乳液从冰盐浴中取出，室温放置使其自然解冻。将解冻后乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以8000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用扫描电子显微镜(SEM)(JEOLJSM-6700,10kV)观察，如图5所示，图5为不同放大倍数的本发明实施例4制备的辐射冷冻乳液聚合合成的聚苯乙烯多孔微球的SEM照片；所合成的聚苯乙烯均呈现为多孔微球的形貌，粒径分布较宽，约为1～30μm，可以清晰地观察到微球表面小至几十纳米大至微米级的孔。提高乳液中单体的含量依然可以获得多孔聚苯乙烯微球。
比较例1
称取86.4mgSDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到10mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将3.00gSt逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液。将乳液放入冰箱(-20℃)中，待乳液冷冻后，迅速转移至冰盐浴(-5℃)中，再置于60Co辐射源室中辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，将冻乳液从冰盐浴中取出，室温放置使其自然解冻。将解冻后乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以10000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用透射电子显微镜(Hitachi H-7650,100kV)观察，如图6所示，图6为本发明比较例1制备的在冰箱中(-20℃)冷冻的乳液用γ-射线辐射引发聚合合成的聚苯乙烯微球TEM照片；由图6可以看出，所合成的聚苯乙烯均为粒径100nm左右的实心微球，而不是多孔微球。
比较例2
称取86.4mgSDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到10mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将3.00gSt逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液。将乳液置于60Co辐射源室中室温下辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，将乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以10000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用透射电子显微镜(Hitachi H-7650,100kV)观察，如图7所示，图7为本发明比较例2制备的室温辐射乳液聚合合成的聚苯乙烯微球的TEM照片；由图7可以看出，所合成的聚苯乙烯均为粒径100nm左右的实心微球。而不是多孔微球。
比较例3
称取86.4mg SDS粉末放于100mL烧杯中，向其中加入30mL去离子水，磁力搅拌使SDS溶解，得到10mmol/L的SDS水溶液。在磁力搅拌下将3.00gSt逐滴加入烧杯，再用保鲜膜密封烧杯口，置于超声分散仪(AS3120)中进行超声分散，得到均一的乳白色乳液。将乳液放入液氮中冷冻成冻乳液，如图8a所示。取出，于室温(3℃)下置于60Co辐射源室中辐照16h，吸收剂量率为50Gy/min(硫酸亚铁剂量计标定)，总吸收剂量为48kGy。辐照结束后，乳液已解冻成液体，如图8b所示。将乳液用乙醇稀释至120mL左右，倒入离心管，放入离心机(HC-2518)中，以10000rpm的转速，将固体产物，即聚苯乙烯，离心分离。所得固体产物分散在乙醇中清洗，再离心分离，重复三次。最后，将清洗过的产物在40℃电热鼓风干燥箱(GZX-9070MBE)中干燥24h。产物形貌用扫描电子显微镜(SEM)(JEOLJSM-6700,10kV)观察，如图9所示，为实心聚苯乙烯微球，粒径分布于几百纳米至几微米。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法，包括：
A)将苯乙烯、乳化剂和水混合，得到混合乳液；
B)将混合乳液冷冻，得到冻乳液；将冻乳液采用钴60源辐照引发反应，得到辐照后的乳液；所述冷冻温度为-40℃以下；所述钴源辐照时体系温度为-5℃～-30℃；所述冷冻为置于液氮中冷冻；
C)将辐照后的乳液解冻、分离得到聚苯乙烯多孔微球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻的时间为5～10min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述-5℃～-30℃的环境可以为冰盐浴。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辐照的吸收剂量率为45～100Gy/min，总吸收剂量为45kGy以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠；所述乳化剂溶液的摩尔浓度为5～40mmol/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯的质量分数为5％～20％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)还可以包括助稳定剂；所述助稳定剂为疏水性烃类分子。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述助稳定剂选自正十六烷、环己烷、正庚烷、正己烷和正辛烷中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)所述解冻为在20～40℃自然解冻，所述分离为离心分离；所述离心的转速为5000～10000rpm。
CN201810094413.9A 2018-01-31 2018-01-31 一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法 Active CN108047364B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810094413.9A CN108047364B (zh) 2018-01-31 2018-01-31 一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810094413.9A CN108047364B (zh) 2018-01-31 2018-01-31 一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108047364A CN108047364A (zh) 2018-05-18
CN108047364B true CN108047364B (zh) 2019-08-27

Family

ID=62125079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810094413.9A Active CN108047364B (zh) 2018-01-31 2018-01-31 一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108047364B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110721644A (zh) * 2019-10-22 2020-01-24 北京理工大学 一种乙烯基聚合物微胶囊的辐射制备方法
CN115676837B (zh) * 2022-10-09 2024-01-09 胜华新材料集团股份有限公司 铜掺杂多孔碳硅氧复合材料的制备方法、复合材料和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103387691A (zh) * 2012-05-08 2013-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种空心聚苯乙烯塑料小球及其制备方法和应用
CN102775615B (zh) * 2011-05-13 2014-02-19 中国石油化工股份有限公司 一种制备聚苯乙烯塑料小球的方法和其制备的产品及应用
CN105384856A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 重庆三零三科技有限公司 一种聚苯乙烯微球制备方法
CN105399879A (zh) * 2015-11-19 2016-03-16 苏州大学张家港工业技术研究院 一种水溶性聚苯乙烯纳米微球的制备方法
CN104722251B (zh) * 2015-04-23 2017-01-25 福建师范大学 一种壳聚糖基多孔微球的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070111002A1 (en) * 2005-07-25 2007-05-17 University Of Washington Polymer hollow particles with controllable holes in their surfaces

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102775615B (zh) * 2011-05-13 2014-02-19 中国石油化工股份有限公司 一种制备聚苯乙烯塑料小球的方法和其制备的产品及应用
CN103387691A (zh) * 2012-05-08 2013-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种空心聚苯乙烯塑料小球及其制备方法和应用
CN104722251B (zh) * 2015-04-23 2017-01-25 福建师范大学 一种壳聚糖基多孔微球的制备方法
CN105399879A (zh) * 2015-11-19 2016-03-16 苏州大学张家港工业技术研究院 一种水溶性聚苯乙烯纳米微球的制备方法
CN105384856A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 重庆三零三科技有限公司 一种聚苯乙烯微球制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108047364A (zh) 2018-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4704039B2 (ja) 多孔性ビーズおよびその製造方法
Zhang et al. Pickering emulsion polymerization: Preparation of polystyrene/nano-SiO2 composite microspheres with core-shell structure
Badruddoza et al. Core–shell composite hydrogels for controlled nanocrystal formation and release of hydrophobic active pharmaceutical ingredients
US8288001B1 (en) Method of making monodisperse nanoparticles
Legrand et al. Understanding the multiscale self-assembly of metal–organic polyhedra towards functionally graded porous gels
CN108047364B (zh) 一种聚苯乙烯多孔微球的制备方法
CN103387691B (zh) 一种空心聚苯乙烯塑料小球及其制备方法和应用
Wu et al. Microencapsulation of 1-hexadecanol as a phase change material with reversible thermochromic properties
Ding et al. A novel approach to the synthesis of hollow silica nanoparticles
Yuan et al. Nano-sized silica hollow spheres: Preparation, mechanism analysis and its water retention property
Yin et al. Antagonistic effect of particles and surfactant on pore structure of macroporous materials based on high internal phase emulsion
Dong et al. Facile preparation of UiO-66/PAM monoliths via CO 2-in-water HIPEs and their applications
Han et al. Combined stabilizers prepared from cellulose nanocrystals and styrene-maleic anhydride to microencapsulate phase change materials
Wang et al. Effect of different structure MCM-41 fillers with PP-g-MA on mechanical and crystallization performances of polypropylene
Tancharernrat et al. Preparation of styrene butadiene copolymer–silica nanocomposites via differential microemulsion polymerization and NR/SBR–SiO2 membranes for pervaporation of water–ethanol mixtures
Wang et al. Hollow mesoporous silica with a hierarchical shell from in situ synergistic soft–hard double templates
Han et al. High-intensity ultrasound assisted manufacturing of melamine-urea-formaldehyde/paraffin nanocapsules
CN101921353A (zh) 一种聚苯乙烯微球的合成方法
Jenjob et al. Recent advances in polymerizations in dispersed media
Wang et al. Janus particles with tunable shapes prepared by asymmetric bottlebrush block copolymers
Han et al. Fabrication of melamine–urea–formaldehyde/paraffin microcapsules modified with cellulose nanocrystals via in situ polymerization
Liu et al. Fabrication of polymer capsules by an original multifunctional, active, amphiphilic macromolecule, and its application in preparing PCM microcapsules
Yang et al. Opal hydrogels derived by sulfonation of polystyrene colloidal crystals
CN104072656A (zh) 一种制备四氧化三铁-高分子磁性复合微球的方法
Zhang et al. Robust hybrid raspberry-like hollow particles with complex structures: a facile method of swelling polymerization towards composite spheres

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant