[发明专利]苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚色谱填料的制备方法

权利要求书

1.一种苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚色谱填料的制备方法，以苯乙烯-二乙烯基苯和碳纳米管为原料，采用分散聚合法制备得到单分散的线性聚苯乙烯微球种子，将种子活化后，采用单步种子溶胀法，合成苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚微球，抽提除去致孔剂，得到的色谱填料，用匀浆法装柱，其特征是，所述原料碳纳米管为酯化的多壁碳纳米管，制备步骤为：

1)、采用分散聚合法合成单分散的线性聚苯乙烯微球种子

以苯乙烯为单体，聚乙烯吡咯烷酮作为稳定剂，偶氮二异丁腈为引发剂，在乙醇和水的混合反应介质中通过自由基聚合生成单分散的线性聚苯乙烯微球种子，种子粒径在0.8～3μm之间，粒径均匀，无需分级；

2)、酯化的多壁碳纳米管的制备

采用强酸氧化法将多壁碳纳米管表面引入羧基，使用浓硫酸/浓硝酸为3∶1v/v的混合强酸溶液作为氧化剂，将多壁碳纳米管分散在浓硫酸和浓硝酸混酸溶液中，在25～50℃条件下超声反应4～24小时，制得羧基化的碳纳米管；用去离子水洗至中性后干燥，干燥后加入过量的二氯亚砜，80℃下回流2～6小时；除去溶剂后，加入过量的烯丙醇，40～60℃下磁力搅拌4～12小时，将产物用去离子水洗至中性，真空干燥后得到酯化的多壁碳纳米管；

3)、采用单步种子溶胀法合成苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚微球

将合成的单分散线性聚苯乙烯微球种子加入邻苯二甲酸二丁酯中将种子活化，随后再加入单体苯乙烯，交联剂二乙烯基苯，添加剂酯化的多壁碳纳米管，乳化剂十二烷基硫酸钠，稳定剂聚乙烯醇，引发剂过氧化苯甲酰和致孔剂甲苯进行溶胀；而后加热引发反应使单体聚合，制备得到单分散的苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚微球，制备的小球需要经过甲苯抽提除去致孔剂，得到苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚色谱填料；用甲醇，水洗净，匀浆法装柱。

2.根据权利要求1所述苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚色谱填料的制备方法，其特征是：单分散的线性聚苯乙烯微球种子合成过程中，单体苯乙烯的浓度为总量的5～40％m/m，稳定剂聚乙烯吡咯烷酮用量为反应介质的0.5～4％m/v，m/v中m为g，v为ml，引发剂偶氮二异丁腈用量为单体用量的0.5～5％m/m，反应介质为乙醇水溶液，浓度为70～95％v/v，反应温度50～75℃，搅拌速度在150～400转/分钟，反应时间8～24小时。

3.根据权利要求1所述苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚色谱填料的制备方法，其特征是：单分散苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚微球制备过程中，单体苯乙烯浓度为总有机相的10～30％m/m，通过调节交联剂二乙烯基苯的用量使复合微球的交联度变化范围为8～55％m/m，添加剂碳纳米管的含量占单体的0.1～5％m/m，乳化剂十二烷基硫酸钠用量占总有机相的2～5％m/m，稳定剂聚乙烯醇用量为总量的0.5～5％m/m，引发剂过氧化苯甲酰用量为单体用量的0.4～2％m/m，致孔剂甲苯用量为总有机相的20～70％m/m，溶胀比为10～70倍，搅拌速度100～300转/分钟，乳化温度为15～35℃，乳化时间为8～24小时，反应温度60～85℃，反应时间12～48小时，得到均匀的单分散苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚微球颗粒，球径为2～8μm，无需筛分和分级。

4.根据权利要求1所述苯乙烯-二乙烯基苯-碳纳米管共聚色谱填料的制备方法，其特征是：共聚微球的粒径通过致孔剂，交联剂，分散稳定剂浓度，溶胀温度，反应温度，引发剂浓度，添加剂浓度以及溶胀比的选择来控制。