[发明专利]一种水分散磁性高分子微球及其制备方法

权利要求书

1、一种水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)无皂乳液聚合制备微球核以及形成活性聚合引发中心：

首先将引发剂和溶剂加入反应容器中，在惰性气体氛围下加入混合单体和交联剂的混合液，反应0.5～12小时；然后缓慢滴加含有ATRP活性聚合引发中心的单体，在核的表面形成引发活性中心，继续反应6～24小时；

(2)微球表面通过ATRP活性聚合引发亲水性单体聚合形成壳：

在步骤1的反应体系中加入ATRP反应的催化剂和亲水性单体，其中催化剂与活性中心的摩尔比为1∶1，亲水性单体与活性中心的摩尔比为20～200∶1；活性中心的物质的量与步骤1中所述缓慢滴加含有ATRP活性聚合引发中心的单体的物质的量相等；通惰性气体鼓泡1～5小时，加入已经除氧的配基，在60～100℃下搅拌反应1～48小时，冷却，用空气鼓泡终止反应；

(3)磁性微球的制备：

将步骤2得到的产物渗析，然后用二氯甲烷分散；再加入三氟乙酸，所述二氯甲烷∶三氟乙酸的体积比为1～10∶1，搅拌1～12小时，水解除去交联产物中的叔丁基并形成均匀空腔；再渗析，然后将渗析液与二价铁离子溶液以体积比1∶1～3混合，惰性气氛中密封搅拌12～24小时后，再渗析除去杂质；然后用碱调节pH值为7～9，使与羧基结合的二价铁沉淀，再加入双氧水将二价铁氧化为三价铁以形成超顺磁性中心，并使磁性中心生长4～10小时，再用强磁铁分离，得到水分散磁性高分子微球。

2、根据权利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述引发剂为过硫化物；引发剂的用量为单体总质量的0.5％～5％；所述单体总质量为步骤1中混合单体质量和含有ATRP活性聚合引发中心的单体质量之和。

3、根据权利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述混合单体为单体A、单体B和单体C的混合物；单体A∶单体B∶单体C的质量比为1∶0.6～5∶0.1～10；所述单体A为烯酸叔丁酯单体，所述单体B为含有ATRP活性聚合引发中心的单体；所述单体C为用于调节粒子性能的单体。

4、根据权利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述交联剂为二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺，交联剂的用量是所述混合单体质量的0.5％～7％。

5、根据权利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述缓慢滴加含有ATRP活性聚合引发中心的单体为含卤族元素的单体，用量与混合单体中单体B的用量相同。

6、根据权利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述催化剂为IB族或者VIIIB族的卤盐。

7、根据权利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述亲水性单体是含亲水官能团的小分子物质以及聚氧乙烯丙烯酸酯类高分子聚合物。

8、一种水分散磁性高分子微球，其特征在于：采用权利要求1-7任一项所述的方法制备得，是由超顺磁性中心和高分子聚合物共同组成的复合物；外层为亲水性或水溶性聚合物，通过活性聚合ATRP反应得到；内层为可产生均匀空腔并且可以装载磁性中心交联固定好的聚合物，通过无皂乳液聚合生成；以内层均匀空腔装载无机超顺磁性材料形成超顺磁性中心；所述微球的直径范围为100～2000nm，磁含量为3～50％，饱和磁化强度为3.0～70.0emu/g。