[发明专利]马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及高分子聚合物领域，公开了一种马来酸酐‑苯乙烯共聚物微球及其制备方法与应用。该共聚物微球的制备方法包括：(1)在惰性气氛中，将聚合单体、引发剂溶解于反应介质中，形成均相溶液；(2)均相溶液进行聚合反应得到共聚物乳状悬浮液后，固液分离后得到所述共聚物微球；聚合单体为马来酸酐和苯乙烯；基于聚合单体的总重量，马来酸酐的用量为50‑90wt％，苯乙烯的用量为10‑50wt％；反应介质为式(1)所示的化合物与烷烃的混合物；该共聚物微球表面洁净无污染、且微球颗粒均匀，在制备过程中不使用乳化剂等污染性助剂，显著降低制备过程造成的环境污染。由该方法制得共聚物微球能够作为光致发光材料。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物领域，具体地，涉及一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法、由该方法制备得到的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其应用。

背景技术

传统的有机光致发光材料主要是具有刚性平面和π电子共轭体系的分子以及稀土配合物(哈尔滨师范大学自然科学学报，2006,22(3)：70-70)。这些发光材料的合成和制备，工艺路线较为复杂，制备成本也较高，不利于光致发光材料的推广和应用。寻找一种制备工艺简单、环保和经济的制备光致发光聚合物材料的方法对与光致发光材料的推广和应用有着重要的意义。马来酸酐类聚合物具有光致发光的性能，在荧光材料领域有着潜在的诸多应用(Polymer Chemistry,2016,7:6250-6256)。

现有的含有马来酸酐的共聚物大多通过溶液或是传统的沉淀聚合进行制备。沈荣等在“不同溶剂中的苯乙烯-马来酸酐共聚研究”中公开了，在乙酸乙酯和N，N-二甲基甲酰胺中通过马来酸酐和苯乙烯进行反应，反应完成后通过乙醇为沉淀剂制备了马来酸酐和苯乙烯的聚合物(武汉工程大学学报，2019,41(1)：65-68)。

刘廷国等在“低相对分子质量苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的合成”中于甲苯中，采用沉淀聚合法合成苯乙烯-马来酸酐共聚物。石雪龙等在“绿色溶剂中苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的合成及表征，(塑料科技，2019,47(2):24-28)”中使用绿色溶剂碳酸二甲酯以溶液聚合法制备了苯乙烯-马来酸酐无规共聚物。

现有技术中，传统的马来酸酐共聚物，都用到一些反应溶剂及后处理溶剂，制备过程较为复杂且很多溶剂环保型较差，一般很难得到微球状材料。并且，此类马来酸酐类光致发光微球材料的制备采用乙酸异戊酯等酯类溶剂，因聚合物与酯类溶剂特殊的相互作用，以及酯类溶剂的特殊气味，导致制备的光致发光材料即使含少量残留酯类溶剂也会带有气味，气味的存在限制光致发光材料的应用场合。

因此，开发一种马来酸酐共聚物的合理简单的制备工艺有利于此种光致发光聚合物的推广应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在马来酸酐共聚物制备过程复杂且污染环境的问题，同时克服因采用酯类溶剂而导致材料具有特殊气味的问题，提供一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其制备方法与应用，该马来酸酐-共聚物微球表面洁净无污染、且微球颗粒均匀，在制备过程中不使用乳化剂等污染性助剂，显著降低制备过程造成的环境污染。制备得到的聚合物材料呈球状，且无乙酸异戊酯等酯类溶剂的特殊气味，并且由该方法制得的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球能够作为光致发光材料。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在惰性气氛中，将聚合单体、引发剂溶解于反应介质中，形成均相溶液；

(2)所述均相溶液进行聚合反应得到共聚物乳状悬浮液后，离心分离得到所述马来酸酐-苯乙烯共聚物微球；

其中，所述聚合单体为马来酸酐和苯乙烯；

所述反应介质为式(1)所示的化合物与烷烃的混合物；

其中，R₁和R₂各自独立地为碳原子数1到6的烷基。