[发明专利]一种磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球及其制备方法

说明书

本发明属于有机高分子材料领域，具体涉及一种磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球及其制备方法，所述磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球的结构特征为具有以磺化聚苯乙烯为内核、以聚苯胺为外壳的核壳结构且纳米银均匀分散在所述外壳的外表面，其制备方法包括聚苯乙烯微球的制备、磺化聚苯乙烯的制备、磺化聚苯乙烯/聚苯胺复合微球的制备、银氨溶液制备及磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球的制备五个步骤。本发明制备的磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球不仅能够增强聚苯胺材料导电性能并且赋予它新的性能，如水溶性能、抗菌性能、催化性能等。

技术领域

本发明属于有机高分子材料领域，具体涉及一种磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球及其制备方法。

背景技术

聚合物包覆的核/壳结构复合粒子在很多方面都有着潜在应用价值,例如可以用在催化剂、化妆品、印刷和涂料等领域。聚苯胺作为一种典型的导电聚合物，以其优良的环境稳定性和独特的掺杂机制而备受关注。纳米银作为金属纳米粒子，具有优良的导电性能、抗菌性能、催化性能。通过把聚苯胺和纳米银复合，可以大大提高导电性能，并且赋予它新的性能，如：抗菌性能、催化性能等。本发明以磺化苯乙烯微球为模板，在模板微球表面先进行苯胺的聚合形成聚苯胺形成了类似于海胆的结构，之后在微球的表面进行纳米银的制备反应，纳米银均匀的分散到微球的表面。

发明内容

本发明旨在增强聚苯胺材料导电性能，并且赋予它新的性能，如：水溶性能、抗菌性能、催化性能等。为达到上述目的，本发明提供了一种磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球及其制备方法，该复合微球是一种单分散性好、电导率性优异的磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合材料。

本发明提供一种磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球，它的结构特征为具有以磺化聚苯乙烯为内核、以聚苯胺为外壳的核壳结构，纳米银均匀分散在所述外壳的外表面。

具体的，所述复合微球的粒径为1.20～1.90μm，所述内核的粒径为0.95～1.55μm。

进一步，所述复合微球的粒径为1.35～1.55μm，所述内核的粒径为1.25～1.45μm。

本发明还提供一种磺化聚苯乙烯/聚苯胺/纳米银复合微球的制备方法，其包括以下步骤：

S1.聚苯乙烯微球的制备：由分散聚合法制备聚苯乙烯微球；

S2.磺化聚苯乙烯微球的制备：对S1中的聚苯乙烯微球进行磺化反应得磺化聚苯乙烯微球；

S3.磺化聚苯乙烯/聚苯胺复合微球的制备：将0.2～0.4重量份S2中所述的磺化聚苯乙烯微球溶解于30～50重量份的去离子水中形成磺化聚苯乙烯溶液，把0.05～0.1重量份的苯胺加入所述磺化聚苯乙烯溶液中，调节所述磺化聚苯乙烯溶液至酸性后在0℃下充分搅拌，将0.12～0.24重量份的引发剂溶解于2～4重量份的去离子水中并滴加至上述酸性溶液中，在0℃下反应24h以上，离心分离、洗涤、真空干燥得到磺化聚苯乙烯/聚苯胺复合微球；所述的洗涤优选使用无水乙醇为溶剂对离心分离得的固体产物进行多次洗涤，所述真空干燥的优选条件为在50～60℃下真空干燥12h以上。

S4.银氨溶液的配置：在浓度为0.1～0.2mol/L的硝酸银溶液中搅拌滴加浓氨水直至沉淀消失，得到银氨溶液；所述浓氨水的质量分数优选为为22％～28％，具体反应方程式如下：

AgNO₃+3NH₃·H₂O﹦Ag(NH₃)₂OH+NH₄NO₃+2H₂O；