CN1304438C - 苯乙烯微球的辐照分散聚合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于高分子材料制备技术范围的一种苯乙烯微球的辐照分散聚合方法。是在苯乙烯单体中加入稳定剂PVP，分散介质乙醇和水，在γ射线下辐射引发分散聚合分离、烘干后即得到1-2微米的苯乙烯微球粉体。该工艺简单、无引发剂污染，不受温度限制就可以得到微米级的高分子微球，广泛应用于催化剂载体、医疗和医药领域，生物化学领域，电子信息材料领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术范围，特别涉及一种苯乙烯微球的辐照分散聚合方法。
技术背景
高分子微球具有球形度好、尺寸小、比表面积大、吸附性强及功能基在表面富集，表面反应能力强等特异性质。作为功能性材料，高分子微球的应用不仅深入到日常生活的方方面面，而且近十几年来，已经进入到高尖端技术领域，如医疗和医药领域，生物化学领域，电子信息材料领域等，高分子微球的研究已经成为高分子科学的一个新的研究领域。因此，高分子微球的制备和应用技术越来越受到关注。
高分子微球的一般制备法主要包括乳液聚合、悬浮聚合、分散聚合、种子溶胀聚合等均受温度、时间的影响，工艺复杂，容易受到污染。目前已公开许多高分子微球制备技术、新体系、提高性能等专利技术在文献：“.Deng Xianbo；ZhouShaobing，Biological active control release microsphere and method forpreparing same，Patent Number”和CN1463696.中报导：通过双乳液体系溶剂萃取的方法，制备出壳核结构，具有生物活性的高分子微球，用于药物缓释系统。在文献“Liu Huizhou；An Zhentao；Guan Yueping，Microballs ofsuper-paramagnetic polymer and preparing process thereof，Patent Number”和CN1253147中报导：采悬浮聚合法制备超顺磁性微球，特点是经过表面处理后的磁粉可溶于亲油性的单体里形成均相，通过表明活性剂悬浮于水中，进行聚合。在“Nagal Akihiro；Ohtani Seiji；Takechi Nobuyuki，Production ofmicrospheres，Patent Number”和EP1142567.中报导：通过w/o/w或o/w的乳液体系制备出具生物活性和生物降解性微球。另外有文献报道高分子微球的研究工作：[1].Shinzo Omi，Preparation of monodisperse microshperes using theShirasu porous glass emulsification technique，Colloids and surfaces A：Physichem Eng.Aspects，1996，109：97-107中介绍了玻璃膜乳化悬浮聚合法，特点是通过玻璃膜乳化法可以克服普通的悬浮聚合法制备微球单分散性不好的缺点，制得的微球比较均匀。[2].Shen R，Akiyama C，Senyo T，Ito K.，Emulsionand dispersion polymerization of styrene in the presence of PEOmacromonomers with p-vinylphenylalkyl end groups，C.R.Chimie，2003，6：1329-1335中介绍利用大单体做分散聚合的稳定剂，制得的微球单分散性好。[3].Myong-Goo Lee.Synthesis of conductive microspheres by radiationpolymerization，Polymer，2002，43：4307-4309.中，介绍通过辐射沉淀聚合法合成了导电高分子微球，反应体系无稳定剂存在，能制得0.48-0.86μm的微球。而本发明公开了一种利用Co-γ60射线辐照分散聚合法制备高分子微球的工艺，辐照提供了一个基本不受温度、时间影响的自由基源，而且聚合速度快；辐照诱导聚合法的工艺简单，可操作性强，污染小，符合环保的发展趋势，为绿色工业化生产微球提供可能。
发明内容
本发明的目的是提供一种苯乙烯微球的辐照分散聚合方法。其特征在于：在苯乙烯单体中加入稳定剂PVP，分散介质乙醇和水，在Co-γ60射线下辐射引发分散聚合分离、烘干后即得到1-2微米的聚苯乙烯为微球粉体；其工艺步骤为：
1)除去苯乙烯单体中的阻聚剂：用10wt％NaOH溶液以等体积比加入到盛有苯乙烯单体的分液漏斗中，洗涤苯乙烯单体振荡，弃去下层液体，重复2次，再用水洗3-4次；然后用无水硫酸钠干燥，含水量0.5％以下；
2)将14wt％苯乙烯单体加入84wt％的乙醇和水溶液中，并加入2wt％稳定剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，混合均匀；
3)将混合溶液用超声分散15min，然后在溶液里通入流量为16ml/min-20ml/min的氮气，除氧15-20min；
4)再用Co-γ60射线辐射聚合，剂量控制在80KGy-300KGy；
5)所得乳液用离心机分离，除去上层清夜，再加入乙醇和水洗涤，反复几次，再在烘箱内40℃低温烘干，可得高分子苯乙烯微球粉体。
所述乙醇和水溶液中，乙醇和水的质量比为5∶1。
本发明的有益效果：辐射诱导分散聚合法与普通聚合方法相比，它具有以下优点：1)一般的自由基聚合方法受温度、时间的影响，而辐照提供了一个基本不受温度、时间影响的自由基源；2)较之传统的化学合成方法，辐照聚合反应不需要引发剂和催化剂，产品无污染，纯度高；3)辐照聚合可以通过调节剂量得到粒径大小不同的高分子微球，方便地控制聚合过程；4)辐照聚合法反应转化率高。辐照诱导聚合法的工艺简单，可操作性强，污染小，符合环保的发展趋势，为绿色工业化生产微球提供可能。
附图说明
图1为实例1中得到的苯乙烯微球颗粒表面形貌(SEM)。
具体实施方式
本发明提供一种苯乙烯微球的辐照分散聚合方法。它是在苯乙烯单体中加入稳定剂PVP，分散介质乙醇和水，在剂量为80KGy-300KGy的Co-γ60射线下辐射引发分散聚合分离、烘干后即得到1-2微米的聚苯乙烯为微球粉体；其工艺步骤为：
1)除去苯乙烯单体中的阻聚剂：用10wt％NaOH溶液以等体积比加入到盛有苯乙烯单体的分液漏斗中，洗涤苯乙烯单体振荡，弃去下层液体，重复2次，再用水洗3-4次；然后用无水硫酸钠干燥，含水量0.5％以下；
2)将14wt％苯乙烯单体加入84wt％的乙醇和水溶液中，并加入2wt％稳定剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，混合均匀；
3)将混合溶液用超声分散15min，然后在溶液里通入流量为16ml/min-20ml/min氮气，除氧15-20min；
4)再用Co-γ60射线辐射聚合，剂量控制在80KGy-300KGy；
5)所得乳液用离心机分离，除去上层清夜，再加入乙醇和水洗涤，反复几次，再在烘箱内，40℃低温烘干，可得高分子苯乙烯微球粉体。
上述乙醇和水溶液中，乙醇和水的质量比为5∶1。
下面再举具体实施例对本发明予以进一步说明。
实施例1
苯乙烯单体14wt％，乙醇和水84wt％(醇水质量比为5∶1)，聚乙烯吡咯烷酮2wt％，用超声分散15min，再通入氮气除氧15min。然后用γ射线辐照，剂量为100KGy，可以得到约1μm大小的微球。
Claims (1)
1.一种苯乙烯微球的辐照分散聚合方法，其特征在于：在使用苯乙烯单体前，用10wt％NaOH溶液以等体积比加入到盛有苯乙烯单体的分液漏斗中，洗涤苯乙烯单体振荡，弃去下层液体，重复2次，再用水洗3-4次除去阻聚剂；然后用无水硫酸钠干燥，使含水量在0.5％以下；再将14wt％苯乙烯单体加入84wt％的乙醇和水溶液中，并加入2wt％稳定剂聚乙烯吡咯烷酮，混合均匀，经超声分散15min，并在溶液里通入流量为16ml/min-20ml/min氮气，除氧15-20min；再用Co-γ60射线辐射聚合，剂量控制在80KGy-300KGy；离心分离，除去上层清液，再加入乙醇和水反复洗涤，再在烘箱内，40℃低温烘干，可得高分子苯乙烯微球粉体。
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