基于氧化还原的球形聚丙烯腈纳米乳胶粒子的制备方法

摘要

本发明公开了基于氧化还原的球形聚丙烯腈纳米乳胶粒子的制备方法，该方法先将乳化剂和缓冲剂溶于去离子水形成水相，将助稳定剂溶于丙烯腈单体形成油相，然后在搅拌下，将油相加入到水相，形成粗乳液；再将形成的粗乳液进行细乳化，形成单体细乳液；将单体细乳液转移到反应釜中，加热升温到25～50℃后，加入配制好的引发剂溶液引发聚合，恒温反应3～12小时，完成聚合；本发明采用了氧化还原引发剂在较低的聚合温度下引发丙烯腈的细乳液聚合，得到的聚丙烯腈乳胶粒子为单分散的规则球形，且粒径大小在50～100nm之间，并稳定地分散在水相中，结晶度为20～30％，其储存稳定期大于6个月。该方法单体含量高、聚合稳定、转化率高。

主权项

1.基于氧化还原的球形聚丙烯腈纳米乳胶粒子的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）按配方用量将乳化剂和缓冲剂溶于去离子水形成水相，该去离子水为配方中减去用于配制引发剂所用去离子水的量；将助稳定剂溶于丙烯腈单体形成油相，若使用油溶性的氧化剂，则将氧化剂与助稳定剂溶于丙烯腈单体形成油相；（2）在磁力搅拌转速控制800～1500转/分下，将油相以5～10毫升/分的流量加入到水相，并继续磁力搅拌5～30分钟，形成粗乳液；（3）采用超声细胞破碎仪和/或高压均质机将形成的粗乳液进行细乳化，形成单体细乳液；（4）将单体细乳液转移到反应釜中，加热升温到25～50℃后，加入配制好的引发剂溶液引发聚合，恒温反应3～12小时，完成聚合，出料；如氧化剂和/或还原剂为水溶性，将氧化剂和还原剂先配制成质量浓度为1～5%的溶液，若氧化剂和还原剂同时为水溶性，则先加入氧化剂，再加还原剂，且时间间隔不超过10分钟；以质量百分比计，原料配方如下：所述的助稳定剂为十六烷、十六醇、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种；所述的乳化剂十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、正十四烷基磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠中的至少一种；所述的引发剂为氧化剂和还原剂，其中氧化剂为水溶性或油溶性的氧化剂，所述还原剂为水溶性的还原剂，其中氧化剂与还原剂的摩尔比在1.5～10:1；所述的氧化剂包括：过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢、叔丁基过氧化氢或过氧化氢异丙苯；所述的还原剂包括：氯化亚铁、七水硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫代硫酸钠、四乙烯五胺、L‐抗坏血酸或甲醛次硫酸氢钠；所述的缓冲剂为碳酸氢钠或者无水醋酸钠。