[发明专利]一种温敏型多孔聚合物整体柱的制备方法

说明书

本发明涉及一种温敏型多孔聚合物整体柱的制备方法，将活性自由基控制剂进入到高内相制备多孔聚合物整体柱体系，通过两步法制得了一种温敏型多孔聚合物整体柱，首先采用高内相制备含有活性位点的多孔聚合物整体柱，之后再在柱体表面利用活性端引发温敏单体聚合。制得的温敏型多孔聚合物整体柱结构上表现为骨架为稳定交联聚合物，且带有丰富的环氧官能团，整体柱表面带有刷状的温敏聚合物，可以根据温度变化调节孔径和表面亲疏水性。该类温敏型多孔聚合物整体柱在生物大分子、病毒等分离、纯化领域有着很高的推广应用价值，温敏特性有利于对吸附、解吸过程的控制。

技术领域

本发明属于吸附分离领域，涉及一种温敏型多孔聚合物整体柱的制备方法，通过高内相法、表面活性自由基引发聚合法两步制得了对温度有响应性的功能型多孔聚合物整体柱。

背景技术 高内相乳液(High Internal Phase Emulsion，HIPE)又称高浓乳液，由于它在稳定状态时呈胶冻状，因而又称它为凝胶乳液，是分散相所占体积大于74％的一种油包水乳液。高内相乳液的制备过程一般是在搅拌条件下，将分散相(水相)逐滴加入到含有高浓度乳化剂的油相中，常用的乳化剂为非离子型表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、失水山梨醇脂肪酸酯(Span)、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(Tween)等。近年来，高内相乳液被广泛应用于有机多孔材料的制备，包括聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料(ZL201010576775.5)、低密度聚合物多孔材料(ZL201210365721.3)、明胶多孔材料(ZL201410078134.5)、纤维素复合多孔材料(ZL201410366158.0)等，上述材料被用于选择性降低卷烟烟气中苯酚释放量、组织工程材料及印迹型吸附剂等领域。

已有研究发现，高内相制备多孔聚合物材料多以苯乙烯类单体、丙烯酸酯类单体辅以多官能度交联剂热引发聚合得到，鲜少见到将活性控制聚合与高内相联用的报道。浙江大学王安妮等开发了一种高内相乳液可逆加成断裂链转移聚合制备多孔材料的方法，所用的可逆加成断裂链转移试剂为二硫代酯类化合物。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种温敏型多孔聚合物整体柱的制备方法，将活性控制聚合与高内相技术联用，即在油相中引入活性自由基控制剂(1,1-二苯基乙烯或1-苯基-1-萘基乙烯)，制得的整体柱材料表面含有自由基活性种，可以引发下一步单体聚合，本发明采用温敏单体N-异丙基丙烯酰胺为二步单体，进而得到了一种温敏型多孔聚合物整体柱。

技术方案

一种温敏型多孔聚合物整体柱的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将引发剂溶解在甲基丙烯酸缩水甘油酯和二乙烯基苯的混合液中，再向混合液中加入活性自由基控制剂和表面活性剂，混匀得连续相；所述引发剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯、活性自由基控制剂和表面活性剂的质量比为1:20～40:25～60:1～3:15～25；

步骤2：在机械搅拌下向连续相中逐滴加入分散相，滴加完成后继续搅拌15-30min，得到乳状液；所述滴加速度控制在0.3-1.2mL/min，搅拌速度不低于300r/min；

所述表面活性剂与分散相的质量比为1:5～8；

所述分散相为质量分数为3-7％的氯化钙水溶液；

步骤3：将得到的乳状液转移至色谱柱中，并将色谱柱置于温度为65-75℃的水浴或空气浴中加热引发聚合，恒温反应12-18h；

步骤4：反应完成后，将色谱柱置于装柱机上，以无水乙醇和去离子水分别对色谱柱内材料进行清洗，即得多孔聚合物整体柱；

步骤5：将含有多孔聚合物整体柱的色谱柱中注满N-异丙基丙烯酰胺水溶液，N-异丙基丙烯酰胺的质量分数为0.05～0.15％；之后将其置于温度为70-85℃的水浴或空气浴中加热引发聚合，恒温反应15-24h；