一种聚合物-氧化锌纳米复合微球的制备方法

摘要

一种聚合物-氧化锌纳米复合微球的制备方法，属于有机-无机纳米复合微球的制备技术领域。本发明首先采用细乳液聚合的方法将乙烯基单体和有机硅氧烷进行共聚制备表面带有活性硅羟基的聚合物微球；再通过有机胺碱源与所述聚合物微球表面的活性硅羟基作用在聚合物微球表面原位生成纳米ZnO，制得聚合物/ZnO纳米复合微球。本发明制得的聚合物/ZnO纳米复合微球的粒径大小以及聚合物微球表面的纳米ZnO形态可控，克服了纳米ZnO粒子易团聚以及分散性不好的缺陷，制备的聚合物-氧化锌纳米复合微球产品可以广泛应用于抗紫外涂料，光催化环保材料等领域。

主权项

一种聚合物‑ZnO纳米复合微球的制备方法，其特征在于：采用细乳液聚合的方法将乙烯基单体和有机硅氧烷进行共聚制备表面带有活性硅羟基的聚合物微球；再通过有机胺碱源与所述聚合物微球表面的活性硅羟基作用在聚合物微球表面原位生成纳米ZnO，制得聚合物‑ZnO纳米复合微球；步骤为：（1）用细乳液聚合的方法制备表面带有活性硅羟基的聚合物微球，组成为：乙烯基单体、有机硅氧烷，乳化剂，助稳定剂，引发剂、pH调节剂和去离子水，质量用量如下：乙烯基单体                  85‑95，有机硅氧烷                  5‑15，其它组份占乙烯基单体和有机硅氧烷质量之和的百分用量为：乳化剂                      0.5‑1.5，助稳定剂                     2‑7，引发剂                      0.5‑1.5，pH调节剂                   0.5‑2.5，去离子水                   500‑900，操作步骤为：按配比将乳化剂、pH调节剂、去离子水混合均匀，为A组份；按配比将乙烯基单体、有机硅氧烷、助稳定剂和引发剂混合均匀，为B组份；在室温条件下将B组份缓慢滴加到A组份中，边滴加边搅拌；滴加完后继续搅拌0.5h进行乳化；再用超声波细乳化10min；细乳化后在60‑70℃条件下聚合3h，制得表面带有活性硅羟基的聚合物微球；所述的乙烯基单体选用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、或氯乙烯；所述的有机硅氧烷选用3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、或乙烯基三乙氧基硅烷；所述的乳化剂选用十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、或十二烷基三甲基溴化铵；所述的助稳定剂选用十六醇或正十六碳烷；所述的引发剂为水溶性引发剂：选用过硫酸钾、过硫酸铵之一种；或油溶性引发剂：选用偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰之一种；所述的pH调节剂选用氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钾之一种或两种；（2）原位法制备聚合物‑ZnO纳米复合微球，向一定量的上述聚合物微球乳液中加入有机胺，再加入锌化合物的醇溶液，通过有机胺碱源与聚合物微球表面的活性硅羟基作用制备聚合物‑ ZnO纳米复合微球，质量用量如下：聚合物微球乳液                 3‑10去离子水                      30‑50有机胺                        5‑17锌化合物                      0.1‑0.5醇                            25‑45操作步骤为：取出部分上述聚合物微球乳液，用去离子水稀释并将温度升到45‑60℃，缓慢滴加有机胺，边滴加边搅拌，加完后继续搅拌0.5h，为C组份；将锌化合物溶解在醇中，为D组份；将D组份缓慢滴加入C组份中，边滴加边搅拌，加完后继续反应0.5h，制得聚合物‑ZnO纳米复合微球；所述的有机胺选用三乙醇胺或三异丙醇胺；所述的锌化合物选用二水合醋酸锌、醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌或氯化锌。