[发明专利]一种聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料领域，具体涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制备方法。

背景技术

近年来，磁性高分子微球的研究非常活跃，已从最简单的高分子包裹磁性材料发展到多种类型的组成方式。根据磁性高分子微球的结构类型可将其分成三类，但是，组成磁性微球的基本材料仍然是磁性物质和高分子材料。磁性物质包括Fe₃O₄、r-Fe₂O₃、Pt、Ni、Co等，其中Fe₃O₄使用最多；高分子材料包括合成高分子材料和天然高分子材料。合成高分子材料常用的有苯乙烯共聚物、聚酯类、聚酰胺类高分子;天然高分子材料常用的有明胶、白蛋白、纤维素和各种聚糖。

近年来有人为了电磁方面的应用，研究了一些导电性的磁性高分子微球，聚吡咯、聚苯胺等导电聚合物也可用来制备磁性微球。磁性高分子微球的性质不仅与组成材料的性质有关，还与制备方法有关。因此，制备方法的研究十分重要。通常不同类型的磁性高分子微球其制备方法也有所不同。乳液聚合是目前应用较多且效果较好的制备磁性高分子微球的方法，不但聚合方法的优点而且还弥补了它的不足，分散剂用量少，制备过程的毒副作用小，且制得的微球粒径分布窄，形状规则。

专利2010105946844公开了一种纳米级聚甲基丙烯酸甲酯磁性复合微球及其制备方法，由聚甲基丙烯酸甲酯球体和分布在聚甲基丙烯酸甲酯球体内的Fe₃O₄磁性纳米粒子构成，其粒径为20nm～100nm，其饱和磁化强度为32emu/g～46emu/g，其磁含量为46％～68％。所述磁性复合微球的制备方法，工艺步骤依次如下：(1)配制磁流体；(2)形成混合预微乳液，以步骤(1)配制的磁流体、甲基丙烯酸甲酯单体、表面活性剂、助表面活性剂和去离子水为原料形成混合预微乳液；(3)磁性纳米粒子与聚甲基丙烯酸甲酯复合，向步骤(2)制备的混合预微乳液通入保护气体，在常压搅拌加热至70℃～80℃，然后加入引发剂进行反应，反应时间至少4小时。该发明制备的微球生物相容性不佳，不能在基因测序的过程中用于酶的固定。

发明内容

本发明的一个目的是一种聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制备方法，制备的微球可用于基因组测序酶的固定，具体步骤如下：

（1）将水合物FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O加入反应介质中，通入氮气，搅拌至均相体系；

（2）升温至90-95℃，加入碱溶液进行反应，反应100分钟以上，然后降至室温；

（3）将反应得到的Fe₃O₄以去离子水冲洗10遍以上，然后将其分散于有机载体中，形成磁流体；

（4）将步骤（3）得到的磁流体、甲基丙烯酸甲酯、表面活性剂、二乙烯基苯、正辛烷、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，在恒温下不断搅拌形成乳液；

（5）加入引发剂反应，时间为200分钟以上；

（6）进行磁性分离；

（7）冷却，筛选，真空干燥，使用30-50%乙醇清洗5遍以上，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。

所述微球粒径为1.6-2.5微米，也可以为1.9-2.0微米，优选为2.0微米。

所述步骤（1）的反应介质为水、乙醇和乙二醇中的一种或几种。

所述碱溶液为NaOH、Fe(OH)₂和Fe(OH)₃中的一种或几种。

加入的铁离子和亚铁离子总浓度为0.5-0.6mol/L，OH^- 浓度为3-3.5mol/L。

所述有机载体为环己烷和异丙醇的混合物，其中环己烷和异丙醇的体积比为4:1。

所述的表面活性剂为CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）和硬脂酸中的一种或两种。

所述步骤（4）加入的磁流体使Fe₃O₄在乳液中的浓度为3-4mg/ml；

步骤（4）先将表面活性剂、聚乙烯醇和去离子水加入反应釜中，搅拌混合10分钟以上后，再加入磁流体、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和过氧化苯乙酰，搅拌10分钟以上形成乳液；

在搅拌时反应釜内保持压力为0.15-0.2MPa，优选为0.15MPa。

所述磁性分离使用磁力架。