[发明专利]磺化聚苯乙烯空心微球、制备方法及应用

权利要求书

1.一种磺化聚苯乙烯空心微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含有磺酸基和活性基团乙烯基的修饰剂对乙烯基苯磺酸加入含有碳酸钙颗粒的分散液中，所述修饰剂对乙烯基苯磺酸中的磺酸基与碳酸钙反应，使所述修饰剂对乙烯基苯磺酸包裹所述碳酸钙颗粒，得到第一溶液；所述含有碳酸钙颗粒的分散液的制备方法是：在50℃～60℃下，以480rpm的速度搅拌将碳酸钙颗粒分散30min；

向所述第一溶液中加入苯乙烯单体、交联剂和引发剂进行交联聚合反应并使所述苯乙烯单体与所述活性基团乙烯基反应，使聚苯乙烯层生成并包裹在所述碳酸钙颗粒表面，得到第二溶液；所述交联聚合反应的温度为60℃，时间为0.5h～3h；

用盐酸对所述第二溶液进行酸化，还原所述修饰剂对乙烯基苯磺酸中的磺酸基并去除所述碳酸钙颗粒，得到内表面具有所述磺酸基的磺化聚苯乙烯空心微球；所述酸化的温度为常温，时间为12h～72h，盐酸的浓度为10%～20%。

2.根据权利要求1所述的磺化聚苯乙烯空心微球的制备方法，其特征在于，所述修饰剂与所述碳酸钙颗粒的质量比为0.01～0.3。

3.根据权利要求1所述的磺化聚苯乙烯空心微球的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯单体与所述修饰剂的质量比为0.01～0.1，所述交联剂与所述修饰剂的质量比为0.01～0.1，所述引发剂与所述修饰剂的质量比为0.01～0.1。

4.根据权利要求1所述的磺化聚苯乙烯空心微球的制备方法，其特征在于，所述交联剂为多官能度乙烯基单体交联剂，包括二乙烯基苯、丁二烯、二烯丙基醚及N，N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种，所述引发剂为油溶性过氧化物，包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮及过氧化二碳酸二异丙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的磺化聚苯乙烯空心微球的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙颗粒的粒径为800目～3000目。

6.一种如权利要求1～5之一所述制备方法所得磺化聚苯乙烯空心微球，其特征在于，所述磺化聚苯乙烯空心微球内表面修饰有磺酸基团。

7.根据权利要求6所述的磺化聚苯乙烯空心微球，其特征在于，所述磺化聚苯乙烯空心微球的外径为50μm～100μm，内径为45μm～95μm。

8.根据权利要求6或7所述的磺化聚苯乙烯空心微球作为催化剂在催化反应中的应用，其特征在于：将环己酮、乙二醇、环己烷和所述磺化聚苯乙烯空心微球，一起加入带有机械搅拌和分水装置的三颈烧瓶的环己烷溶剂中，在加热条件下持续搅拌发生缩酮反应；所述反应的温度为90℃～110℃，时间为2h，环己酮与乙二醇的质量比为1:1.2，磺化聚苯乙烯空心微球的质量为环己酮的0.5%。