[发明专利]一种具有核壳结构的聚(苯乙烯-co-油酸)纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明涉及一种具有核壳结构的聚(苯乙烯‑co‑油酸)纳米颗粒的制备方法。具体地，所述制备方法包括苯乙烯单体的聚合步骤和聚苯乙烯和含有苯乙烯单体、油酸单体和交联剂的混合物的交联步骤。该方法制得的具有核壳结构的聚(苯乙烯‑co‑油酸)纳米颗粒具有粒径均一、表面羧基含量高等优点。

技术领域

本发明属于羧基化聚苯乙烯纳米颗粒制备领域，具体地，属于涉及一种具有核壳结构的聚(苯乙烯-co-油酸)纳米颗粒的制备方法。

背景技术

改性聚苯乙烯是在聚苯乙烯(PSt)其易聚合成本低的基础上再通过共聚共混等方式，引入其他基团或物质，达到提高物理、化学性质的目的。羧基化聚苯乙烯纳米颗粒一般通过苯乙烯及带有羧基官能团的不饱和烯类单体进行共聚后合成得到目标产物。SekerakN.M.等人的研究介绍了这一类羧基化PSt纳米颗粒可以通过乳液聚合、微乳液聚合、分散聚合、悬浮聚合等方法制备，其中以乳液聚合的应用最为广泛。据文献介绍以及现有生产的操作经验，通常是将苯乙烯单体、丙烯酸单体、过硫酸盐引发剂、表面活性剂、稳定剂以及蒸馏水预混后，在氮气环境中升温至引发剂分解温度在一定聚合时间后即可得到羧基化的聚苯乙烯纳米颗粒，经洗涤后可应用在生物免疫诊断等领域。现有的乳液聚合法通常会具有：使用过硫酸盐等水溶性引发剂，其成核期长，易导致产物粒径容易呈多级分布；在聚合过程中，羧基容易向有机相内集聚，导致产物表面羧基含量较低等缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术上的不足，本发明的目的是提供一种颗粒粒径均匀、颗粒表面羧基含量高的羧基化聚苯乙烯纳米颗粒的制备方法。

第一方面，本发明提供了一种具有核壳结构的聚(苯乙烯-co-油酸)纳米颗粒的制备方法，所述制备方法包括步骤：

(1)在氮气气氛中，首先将乳化剂、分散剂和水在室温下进行一次混合；然后在60±5℃下往上述混合物中加入苯乙烯单体进行二次混合；然后在80±5℃下加入引发剂进行聚合反应，从而得到含有聚苯乙烯的溶液；

(2)在氮气气氛中，在80±5℃下，向上述步骤制得的含有聚苯乙烯的溶液中加入引发剂和pH调节剂进行混合；然后在80±5℃下，将上述混合物和含有苯乙烯单体、油酸单体和交联剂的混合物进行交联反应，升温至90±5℃后继续反应，从而得到具有核壳结构的聚(苯乙烯-co-油酸)纳米颗粒。

在另一优选例中，所述水为去离子水。

在另一优选例中，步骤(1)中，一次混合的时间为30±10分钟。

在另一优选例中，步骤(1)中，二次混合的时间为30±10分钟。

在另一优选例中，步骤(1)中，聚合反应的时间为5小时±30分钟。

在另一优选例中，步骤(2)中，在80±5℃下交联反应的时间为5小时±30分钟；升温至90±5℃后反应的时间为1小时±30分钟。

在另一优选例中，步骤(1)中，在二次混合结束和加入引发剂之间还包括超声步骤：在0±5℃下，将二次混合后得到混合物进行超声。

在另一优选例中，所述超声的时间为10分钟±5分钟。

在另一优选例中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠。

在另一优选例中，所述分散剂选自下组：聚氧乙烯十二烷基醚、聚乙烯吡咯烷酮。

在另一优选例中，所述引发剂为过硫酸钾的水溶液。

在另一优选例中，所述引发剂为2wt％的过硫酸钾的水溶液。

在另一优选例中，所述pH调节剂选自下组：氢氧化钠水溶液、碳酸氢钠水溶液。

在另一优选例中，所述pH调节剂选自下组：1wt％的氢氧化钠水溶液、1wt％的碳酸氢钠水溶液。