[发明专利]一种具有双层结构苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球制备方法

说明书

一种具有双层结构苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球制备方法，涉及一种聚合物陶瓷微球制备方法，本发明的具有双层结构苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球，包括硅基核心层和碳基外壳层。制备方法包括如下步骤：1）制备硅橡胶微球核心层。2）在硅橡胶微球外部原位生成苯并噁嗪树脂外壳层，获得具有双层结构的苯并噁嗪/硅橡胶微球；3）将苯并噁嗪/硅橡胶微球在惰性气体氛围内进行高温热解，即可得到所述具有双层结构的苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球。本发明制备的具有双层结构的苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球的内外层具有不同的孔结构和元素分布，且具有优异的力学性能，可广泛应用于电极材料，催化剂载体，吸附材料等领域。

技术领域

本发明涉及一种聚合物微球制备方法，特别是涉及一种具有双层结构的苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球的制备方法。

背景技术

微球（microsphere）是指药物分散或被吸附在高分子、聚合物基质中而形成的微粒分散体系。制备微球的载体材料很多,主要分为天然高分子微球(如淀粉微球，白蛋白微球，明胶微球，壳聚糖等)和合成聚合物微球(如聚乳酸微球)，本发明涉及的是聚合物微球。

聚合物微球的制备通常可采用乳液聚合技术，主要包括乳液聚合、无皂乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合、悬浮聚合、分散聚合、种子溶胀聚合、沉淀聚合以及界面聚合等方法。此外，还可以利用大分子自组装或者物理乳化法制备聚合物微球。通过选择不同的制备方法，控制制备条件，可以得到具有不同粒径大小及分布的聚合物微球。根据不同的使用要求，微球需要具有不同的功能，聚合物微球的功能化主要有两种方法：一是利用不同的功能性单体制备表面含有特定官能团的微球；二是通过对制备得到的微球的后期表面处理即各种化学改性，从而赋予微球特定的功能。

然而，常规的聚合物微球由于其分子结构因素，同时带来了一些相应的缺点，如耐老化性能差，高温性能有限，材料表面负载特殊结构困难，强度低，易应力松弛和蠕变等。现有酚醛树脂微球实心，力学性能差，微孔形貌单一。

聚合物微球在固相有机合成化学、分离分析、药物控制释放、免疫测定等领域得到了广泛的应用，但高分子材料自身的缺陷使之在超高温，强酸，强碱和溶剂环境下的应用受到了限制。

苯并噁嗪是一种新型热固性树脂，指结构中含有N和O六元噁嗪环的化合物统称，因其固化过程中没有小分子放出，固化收缩率几乎为零，模量高，强度大，耐热好，吸水率低等特性。

陶瓷化硅橡胶具有极佳的耐高温性、化学惰性，机械强度高等特性，而且挤出成型工艺简单，其燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体。

中国发明专利03112025.3、ZL200410012346.X、ZL200810179616.4及201210005879.X 等报道了制备酚醛树脂微球或碳球的方法，产品为实心、单层、非单分散性微球。中国发明专利ZL201510127997 .1涉及一种单分散碳微球的制备方法：该发明是首先制备出油包水的酚醛树脂液滴，然后酚醛树脂液滴通过热固化形成酚醛树脂微球，接着通过洗涤、分离获得单分散酚醛树脂微球，最后将微球在惰性气氛中进行高温炭化，制得单分散酚醛树脂炭微球。有文献报道了以间苯二酚为单体，采用辐射方法快速制备功能性单分散微球的方法，微球碳化产率54％，以上文献公开的微球均为为实心、单层微球。

由此可知：现有技术获得的均为酚醛实心的单层微球，碳化收率偏低，孔形貌和大小较单一，力学性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双层结构苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球制备方法，本发明工艺简单，易于操作，成本低廉的方法制备苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球，将双层结构的苯并噁嗪/硅橡胶两者结合在一起，高温热解后，具有炭化收率高、杂质含量低、易于活化成孔等优点，是制备聚合物多孔微球的理想材料。

本发明的目的是采用下述方案实现的：

一种具有双层结构苯并噁嗪/硅橡胶陶瓷微球制备方法，包括如下步骤：