[发明专利]一种具有pH显色响应聚磷腈微球及其制备方法

说明书

本发明属于pH显色响应聚磷腈微球技术领域，具体涉及一种具有pH显色响应聚磷腈微球及其制备方法，由以下体积份配比的原料构成：六氯环三磷腈溶液1～20体积份、酚酞类化合物溶液1～70体积份、溶剂50～2000体积份、缚酸剂溶液4～50体积份。体现酚酞类物质的pH显色响应特点；并通过此简便快捷的方法，制备内嵌酚酞结构的聚磷腈微球，其部分酚酞结构得以保存，仍具有pH显色响应的特点。所得产品pH显色响应的聚磷腈微球的单分散性好、尺寸均一、稳定性好，粒径主要分布在0.5～3.0um。该制备方法得到的pH显色响应的聚磷腈微球可作为可回收多次循环利用的酸碱指示剂使用。

技术领域

本发明属于pH显色响应聚磷腈微球技术领域，具体涉及一种具有pH显色响应聚磷腈微球及其制备方法。

背景技术

目前，人们报道了多种内含酚酞结构的聚醚砜、聚酰胺等聚合物的制备及应用，例如：采用苯酚、苯胺和甲醛为原料，经苯并噁嗪中间体合成，再经热固化，获得了含酚酞结构的聚苯并噁嗪树脂[高星，门薇薇，张廷廷，王登霞，鲁在君，含酚酞结构的聚苯并噁嗪的合成，材料工程,2010,(Z1),64-67。]。专利CN108479432A将酚酞聚醚砜溶解纺丝，交联聚乙烯吡咯烷酮溶液喷涂，热压处理，可获得具有亲水性酚酞聚醚砜复合纳米纤维超滤膜。专利CN113150548A以脂环族二酐单体与含酚酞结构的芳香族二胺单体为原料，经一步高温溶液缩聚法制备了阻燃性高透明的聚酰亚胺薄膜。

酚酞类化合物为常用酸碱指示剂，其在不同pH环境下会发生结构变化而呈现不同的颜色，具有pH显色响应。但是，在酚酞类化合物作为指示剂应用中，其无法进行回收，残存于水溶液中容易导致污染，因而有必要开发具有可回收的、环境友好的酸碱指示剂具有广阔的应用前景。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种具有pH显色响应聚磷腈微球，其单分散性好、实心结构、稳定性好。

本发明的另一个方面的目的在于，提供一种具有pH显色响应聚磷腈微球的制备方法，该制备方法简便快捷，制备内嵌酚酞结构的聚磷腈微球，其部分酚酞结构得以保存，仍具有pH显色响应的特点。

一种具有pH显色响应聚磷腈微球，由以下体积份配比的原料构成：六氯环三磷腈溶液1～20体积份、酚酞类化合物溶液1～70体积份、溶剂50～2000体积份、缚酸剂溶液4～50体积份。

酚酞类化合物包括下列化合物：

酚酞百里酚酞α-萘酚酞酚红甲酚红百里酚蓝。

所述溶剂为丙酮、四氢呋喃、吡啶、乙腈、乙醇、甲醇、苯、甲苯、正己烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种混合。

所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或对碳酸氢钠中的一种或多种混合。

一种具有pH显色响应聚磷腈微球的制备方法，取六氯环三磷腈溶液、酚酞类化合物溶液和溶剂加入容器中，在辅助分散下，再加入缚酸剂溶液，继续反应；反应结束后，采用过滤或离心分离、洗涤，获得具有pH显色响应的聚磷腈微球。

所述的辅助分散方式包含但不限于超声辅助、磁力搅拌、机械搅拌或振荡的一种或者多种混合。

在0～50℃下辅助分散。

反应时间为10～360min。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明体现酚酞类物质的pH显色响应特点；并通过此简便快捷的方法，制备内嵌酚酞结构的聚磷腈微球，其部分酚酞结构得以保存，仍具有pH显色响应的特点。