一类中空微球及其制备方法

摘要

本发明公开一种中空微球及其制备方法。本发明针对传统的核壳模板方法制备中空微球的缺点，充分利用具有快速聚合特征的烯类单体，并与喷雾干燥技术相结合，在液滴表面快速形成一层聚合物壳层，利用溶剂挥发诱导使成壳物质在其内表面生长，从而制备复合结构的中空球；通过调节实验条件和物料组成实现中空球的组成、结构和性质的可控。本方法是具有一定普适性的制备中空结构微球的方法。

主权项

中空微球，构成所述中空微球的壁的材料选自聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物和功能物质中的至少一种；所述功能物质选自无机物和有机物中的至少一种； 其中，所述聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物选自聚2‑氰基丙烯酸甲酯、聚2‑氰基丙烯酸乙酯、聚2‑氰基丙烯酸丙酯、聚2‑氰基丙烯酸丁酯、聚2‑氰基丙烯酸环己酯和聚2‑氰基丙烯酸异戊酯中的至少一种； 所述无机物选自SiO₂、TiO₂、SnO₂和ZrO中的至少一种； 所述有机物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、线性聚苯乙烯和纤维素中的至少一种； 制备所述中空微球的方法，为下述方法一至方法三中的任意一种， 其中，所述方法一包括如下步骤： 1）将无机物前驱体和盐酸水溶液溶于有机溶剂中，进行回流反应，反应完毕后再加入2‑氰基丙烯酸酯类单体混匀得到混合液，将所述混合液泵入喷雾干燥设备喷雾干燥，在所述喷雾干燥步骤中所述2‑氰基丙烯酸酯类单体反应生成聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物，得到中空微球a，再将所述中空微球a进行热处理，得到中空微球b；构成所述中空微球a或中空微球b的壁的材料均为聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物和无机物；所述无机物前驱体为能与所述盐酸水溶液于所述有机溶剂中进行回流反应生成所述无机物的化合物； 2）将所述步骤1）所得中空微球a或中空微球b于有机溶剂中浸泡，使所述中空微球a或中空微球b中的聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物溶解，得到所述中空微球； 或者，将所述步骤1）所得中空微球a或中空微球b于酸或碱的水溶液中浸泡，使所述中空微球a或中空微球b中的无机物溶解，得到所述中空微球； 所述方法二包括如下步骤： 1）将2‑氰基丙烯酸酯类单体和聚合物a于有机溶剂中混匀得到混合液，将所述混合液泵入喷雾干燥器干燥，在所述喷雾干燥步骤中所述2‑氰基丙烯酸酯类单体反应生成聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物，得到中空微球a，再将所述中空微球a进行热处理，得到中空微球b；所述聚合物a选自聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛树脂预聚物、环氧树脂预聚物、酚醛树脂预聚物、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、线性聚苯乙烯和纤维素中的至少一种； 构成所述中空微球a或中空微球b的壁的材料均为聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物和 所述聚合物a； 2）将所述步骤1）所得中空微球a或中空微球b于有机溶剂中浸泡，使所述中空微球a或中空微球b中的聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物溶解，得到所述中空微球； 所述方法三包括如下步骤： 1）将无机物前驱体和盐酸水溶液溶于有机溶剂中，进行回流反应，反应完毕后再加入2‑氰基丙烯酸酯类单体和聚合物a混匀得到混合液，将所述混合液泵入喷雾干燥设备喷雾干燥，得到中空微球a，再将所述中空微球a进行热处理，得到中空微球b； 所述聚合物a选自聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛树脂预聚物、环氧树脂预聚物、酚醛树脂预聚物、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、线性聚苯乙烯和纤维素中的至少一种； 构成所述中空微球a或中空微球b的壁的材料均为聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物、无机物和所述聚合物a；所述无机物前驱体为能与所述盐酸水溶液于所述有机溶剂中进行回流反应生成所述无机物的化合物； 2）将所述步骤1）所得中空微球a或中空微球b于有机溶剂中浸泡，使所述中空微球a或中空微球b中的聚2‑氰基丙烯酸酯类聚合物溶解，得到所述中空微球； 或者，将所述步骤1）所得中空微球a或中空微球b于酸或碱的水溶液中浸泡，使所述中空微球a或中空微球b中的无机物溶解，得到所述中空微球。