[发明专利]一种固核凝胶颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固核凝胶颗粒，包括固体粒子和包覆在固体粒子表面的包覆层，其特征在于，以质量百分比计，固体粒子15～55％，包覆层45～85％；所述包覆层为聚合物。

2.根据权利要求1所述固核凝胶颗粒，其特征在于，以质量百分比计，固体粒子20～50％，包覆层50～80％。

3.根据权利要求1或2所述固核凝胶颗粒，其特征在于，固核凝胶颗粒的粒径大小为50～100μm；固体粒子的粒径为1～5μm。

4.根据权利要求1或2所述固核凝胶颗粒，其特征在于，所述固体粒子为粉煤灰、膨润土、石墨、氧化铝、木粉颗粒、木纤维、石英砂、二氧化硅、水泥粉、石墨烯、橡胶粉中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述固核凝胶颗粒，其特征在于，所述聚合物反应物包括单体、引发剂、交联剂、分散剂及助剂；

所述单体为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲代烯丙基磺酸中的一种或多种；

所述助剂包括助剂A1和助剂A2，所述助剂A1为含羟基和/或氨基的小分子物质，优选为氨水，分子中至少含有两个选自羟基和胺基的官能团且碳原子数小于10的有机物中的至少一种；优选所述分子中至少含有两个选自羟基和胺基的官能团且碳原子数小于10的有机物选自甘油、二甘醇、三甘醇、山梨醇、乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、四甲基乙二胺、二乙烯三胺、尿素、EDTA中的至少一种；

所述助剂A2为铜的低价盐和/或铁的低价盐，选自硫化亚铜、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫化亚铁中的至少一种；

所述交联剂为丙烯酸三甲基丙烷三甲基酯、二乙烯基酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基叉双丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯中的一种或多种；

所述引发剂包括偶氮类引发剂、氧化还原引发剂；

所述分散剂选自羟甲基纤维素及其衍生物、瓜胶及其衍生物、田菁胶及其衍生物、部分水解聚丙烯酰胺中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求5所述固核凝胶颗粒，其特征在于，反应物还包括硅烷偶联剂；

所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述固核凝胶颗粒，其特征在于，反应物还包括有机过氧化物引发剂；进一步优选地，所述过氧化物引发剂选自自叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰的任意一种或多种。

8.根据权利要求5-7任一项所述固核凝胶颗粒，其特征在于，相对于20～40重量份的单体，固体粒子的用量为5～30重量份，氧化还原引发剂的用量为0.0001～0.05重量份，偶氮引发剂的用量为0.005～0.1重量份，交联剂的用量为0.0005～0.01重量份，助剂A1的用量为0.0001～0.01重量份，助剂A2的用量为0.00001～0.001重量份，硅烷偶联剂的用量为0.05～0.1重量份；分散剂的用量为0～0.5重量份；有机过氧化物引发剂的用量为0.0005～0.005重量份。

9.权利要求1-8任一项所述固核凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)室温下，将单体、偶氮类引发剂、交联剂、助剂、分散剂充分溶解在水中；

2)将固体粒子分散到步骤1)所得混合溶液中，调节溶液的pH值至7～12；

3)将步骤2)所得溶液降温至0-20℃；

4)将步骤3)降温后的溶液除氧，加入氧化还原引发剂进行反应，得到凝胶胶块；

5)将步骤4)所得凝胶胶块进行粉碎，加入水解剂进行水解；

6)将水解后的胶块烘干、粉碎，筛选50-100μm的凝胶颗粒，即得。