一种制备单分散性聚合物纳米微球的方法

摘要

本发明涉及一种制备高单分散性聚合物纳米微球的方法。该方法采用在聚合反应体系中加入低于临界胶束浓度的表面活性剂，稳定聚合初期均相成核生成的初级粒子，并引入适量极性溶剂以提高表面活性剂在分散介质中的临界胶束浓度和增加单体在分散介质中的溶解度等创新性措施，通过低含量表面活性剂与适量极性溶剂的组合作用，有效地增加了聚合初期均相成核生成的初级粒子的稳定性、缩短聚合时间，最终制备获得粒径＜100nm、尺寸分布高度均一的聚合物微球。本发明方法区别于无皂乳液聚合与传统乳液聚合方法，制备工艺简单，易于控制，得到的聚合物纳米微球单分散性优良，各批次产品重复性好，容易实现产业化。

主权项

一种制备单分散性聚合物纳米微球的方法，其具体步骤如下：(1)将表面活性剂、极性溶剂和去离子水按比例混合均匀，形成分散介质体系；其中表面活性剂浓度为其临界胶束浓度的1％～90％，极性溶剂与去离子水的体积比为0∶1～10∶1；其中所述的表面活性剂为脂肪酸盐表面活性剂、磺酸盐表面活性剂、硫酸盐表面活性剂、磷酸酯盐表面活性剂、烷基铵盐表面活性剂、季铵盐表面活性剂、或者非离子表面活性剂中的一种或一种以上的混合物；所述的极性溶剂至少为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙酮、甲苯、二甲亚砜、氯仿、乙醚、甲醛、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、吡啶、硝基甲烷、二恶烷、甲基乙基酮或甲基异丁基酮中的任意一种；(2)在步骤(1)形成的分散介质体系中加入体积占极性溶剂与去离子水总体积1％～20％的单体，充分搅拌混合；然后将反应体系移入60～90℃的恒温水浴中，加入质量占单体质量0.1％～10％的引发剂，在搅拌作用下，反应2～10小时，获得单分散聚合物纳米微球；其中所述的单体为乙烯基单体、丙烯酸与甲基丙烯酸系单体或共轭二烯烃单体中的一种或一种以上的混合物；所述的单分散聚合物微球直径为20～100nm，分散系数1＜PDI＜1.02，分散系数的定义如下：PDI＝Dw/Dn其中： D w = Σ i = 1 N d i 4 Σ i = 1 N d i 3 D n = Σ i = 1 N d i N N是统计的微球总数，di是第i个微球的直径。