[发明专利]一种表面开孔的空心交联聚合物微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种表面开孔的空心交联聚合物微球的制备方法，包括如下步骤：制备交联聚合物微球；将制得的交联聚合物微球分散于不良溶剂中，得到交联聚合物微球分散液；交联聚合物微球分散液的固含量为0.01g/mL；将交联聚合物微球分散液与良溶剂混合，得到交联聚合物微球混合液；将交联聚合物微球混合液置于含有超临界二氧化碳的反应釜中，调节反应釜的温度和压力，使交联聚合物微球吸附超临界二氧化碳达到吸附饱和，在对应的压力和温度下反应不低于7小时后，快速卸压获得表面开孔的空心交联聚合物微球。

技术领域

本发明涉及一种表面开孔的空心交联聚合物微球的制备方法。

背景技术

近年来随着科学技术的不断发展和进步，纳米材料已应用于我们生活的方方面面。空心纳米结构是一类特殊的纳米材料，根据定义，内部具有空白空间的任何结构都可以归类为“空心结构”。空心结构在不同的领域有着独特的特性和应用，包括微纳米容器和反应器，光学特性和应用，磁性，能量存储，催化，生物医学应用，环境修复和传感器。其中，具有表面开孔的空心微/纳米结构物质更具有良好的未来发展前景。

为了制备空心及多孔结构纳米微球具有高度均匀性和良好一致的形貌。通常合成空心结构的主要方法有三种：(1)硬模板法；(2)软模板方法；(3)自我模板化方法。模板法首先要准备模板，然后在其外表面覆盖一层外壳材料，然后再有选择地除去模板后获得空心结构。虽然在大多数制备过程中，模板会被完全删除，对最终产品的组成没有任何影响，但仍存在一些模板不能完全清除干净的问题。同时，孔隙大小、孔结构和孔形态在很大程度上取决于所使用的模板(如二氧化硅)，同时，繁琐的操作流程和有毒蚀刻剂或溶剂(例如氢氟酸)的使用严重限制了其广泛使用。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术在制备空心且多孔结构存在的问题，提供一种表面开孔的空心交联聚合物微球的制备方法。

技术方案：本发明所述的表面开孔的空心交联聚合物微球的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备交联聚合物微球；

(2)将步骤(1)制得的交联聚合物微球分散于不良溶剂中，得到交联聚合物微球分散液；交联聚合物微球分散液的固含量为0.01g/mL；

(3)将交联聚合物微球分散液与良溶剂混合，得到交联聚合物微球混合液；

(4)将交联聚合物微球混合液置于含有超临界二氧化碳的反应釜中，调节反应釜的温度和压力，使交联聚合物微球吸附超临界二氧化碳达到吸附饱和，在对应的压力和温度下反应不低于7小时后，快速卸压获得表面开孔的空心交联聚合物微球。

其中，步骤(1)中，制备交联聚合物微球，具体为：将单体均匀分散于反应介质中，得到反应液，往装有反应液的反应容器中通入氮气进行鼓泡除去反应容器里的氧气，防止氧气猝灭自由基；接着往反应液中加入引发剂，引发聚合反应，聚合反应后再加入交联剂进行交联反应，反应后将反应液置于冰水浴中终止反应，冰浴后离心操作，得到交联聚合物微球。交联聚合物微球包括聚合物微球和包裹在聚合物微球外的交联剂层，交联剂与聚合物微球外表面的聚合物发生共聚反应，交联剂能够防止聚合物微球外表面的聚合物与良溶剂反应。

其中，所述单体为苯乙烯、马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、醋酸乙烯酯、醚酰亚胺、乳酸、丙烯、对苯二甲酸乙二醇酯、二甲基硅氧烷、二酐、二胺、乙烯、二乙烯基苯、N，N-亚甲基双丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。

其中，步骤(2)中，所述不良溶剂为乙醇、异丁醇、丁醇、异丙醇、水、乙腈或乙二醇中的一种或几种按任意比例的混合；步骤(3)中，所述良溶剂为二氯甲烷、邻苯二甲酸二丁酯、甲苯、四氢呋喃、甲基丙基甲酮或丙酮中的一种或几种按任意比例的混合。

其中，步骤(4)中，将反应釜中压力骤降后的交联聚合微球取出，置于冰水混合物中进行冷却定型。