羧基功能型交联核壳结构纳米高分子微球的制备方法

摘要

羧基功能型交联核壳结构纳米高分子微球的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明以多种有机烯烃单体及带有羧基官能团的烯烃单体为原料，通过以水为介质的无皂乳液或无皂悬浮聚合制备；产物呈核壳结构，且核内部和壳内部均呈交联，核与壳之间通过化学键连接，羧基官能团接枝于微球表面，其粒径小于100nm。本发明通过改变核与壳的组成和结构，得到多种不同理化特性的纳米高分子微球，在结构设计选择上具有很高的自由度。本发明采用的无皂聚合手段使得产物易于纯化，适用于各种对纯度要求很高的领域，且大幅降低了生产成本。同时，具有高反应活性和可电离性的羧基官能团的引入使其在纳米技术领域中具有非常广泛的应用前景。

主权项

1.一种羧基功能型交联核壳结构纳米高分子微球的无皂乳液聚合方法，其特征在于，该方法以下列物质为原料：1)单烯烃单体：核层单烯烃单体与壳层单烯烃单体的总质量计100份；其中核层单烯烃单体质量在30-70份之间，壳层单烯烃单体相应在70-30份之间；2)多烯烃单体：核层多烯烃单体与壳层多烯烃单体总质量在2-50份之间，所述的核层多烯烃单体和壳层多烯烃单体二者均大于或等于1份；3)带有羧基或羧酸盐基官能团的烯烃单体：2～40份；4)水溶性引发剂：0.2～3份；其具体工艺步骤如下：(a)将质量为含羧基官能团的烯烃单体50～150％的水溶性碱加入含有羧基官能团的烯烃单体中；如果采用的是含有羧酸盐基的烯烃单体，则不需要加入碱；(b)按上述原料配比将30-70％的核层单烯烃单体与30-70％的核层多烯烃单体混和均匀，待用；(c)向含有去离子水并升温至40℃～50℃的反应器中加入由步骤(a)得到的全部物质的20～80％，然后加入步骤(b)得到的混合物形成均匀的乳状液；(d)在同一反应器中加入全部水溶性引发剂的20～50％，并升温至60℃～95℃的温度范围内反应0.5～6小时；(e)加入全部水溶性引发剂的20～30％，然后将剩余的核层单烯烃单体与剩余的核层多烯烃单体混和均匀加入上述体系中，在上述温度范围内反应0.5～6小时；(f)加入剩余水溶性引发剂，再按照所述原料的配比选用与核层单烯烃单体不同的单烯烃单体作为壳层单烯烃单体与壳层多烯烃单体混和均匀加入步骤(e)反应后的体系中，然后在60℃～95℃的温度范围内反应0.5～4小时；(g)加入剩余的由步骤(a)得到的物质，在上述温度范围内反应0.5～4小时；(h)冷却出料后，加入质量为含有羧基官能团的烯烃单体质量50～150％的水溶性酸，并经破乳、洗涤和干燥步骤处理后，即可得到本发明提出的羧基功能型交联核壳结构纳米高分子微球。