[发明专利]原子转移自由基沉淀聚合法制备单分散的聚合物微球树脂

权利要求书

1.一种单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球，其特征是交联度为50～95％，粒径为200纳米至5微米，粒径多分散度≤1.03，微球表面光滑且带有原子转移自由基聚合(ATRP)活性引发基团。

所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球是多烯类单体与其它功能性单烯类单体的共聚物微球。

2.如权利要求1所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球，其特征在于所述的多烯类单体是双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、二乙烯苯、三(甲基)丙烯酸甘油酯或N，N’-亚甲基双丙烯酰胺。

3.如权利要求1所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球，其特征在于所述的单烯类单体是2-乙烯吡啶、4-乙烯吡啶、甲基丙烯酸正烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺或丙烯酰胺。

4.如权利要求1所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球，其特征在于微球表面所带的ATRP活性引发基团为卤代烷基。

5.如权利要求1所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将多烯类单体、单烯类功能单体、反应溶剂、聚合引发剂和催化剂混合后，通氩气或氮气5～60分钟除氧后，将反应体系密封。

(2)在20～90℃浴中进行聚合反应2～100小时。

(3)反应完毕后，将反应体系超声分散5～20分钟后过滤，用甲醇洗涤微球3～5次，然后于20～60℃下真空干燥至恒重，即得到单分散的纳米/微米聚合物微球。

(4)通过改变反应温度、溶剂量、引发剂量、单体量、催化剂量及反应时间等参数制备一系列具有不同颗粒尺寸的单分散纳米/微米聚合物微球。

6.根据权利要求5所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球的制备方法，其特征在于所用的多烯类单体与其它单烯类功能单体、反应溶剂、聚合引发剂的用量比如下：

多烯类单体/(多烯类单体+单烯类单体)＝50～95％(摩尔比)；

引发剂量与体系内加入的功能单体和交联单体中双键总量的摩尔比为1∶20～800。

聚合单体浓度≤5.0vol％[单体总体积/(单体总体积+溶剂体积)]。

7.根据权利要求5所述的“活性”纳米/微米聚合物微球的制备方法，其特征在于所述的聚合引发体系是正相或反相原子转移自由基聚合的引发体系。

1)正相原子转移自由基聚合引发体系的组成为：烷基卤化物(包括卤代烷烃、苄基卤化物、α-卤代酯、α-卤代腈或α-卤代酮)/低价态过渡金属[Cu(I)、Fe(II)、Ru(II)或Ni(II)]/配体[2，2′-联吡啶、4，4′-二烷基2，2′-联吡啶、五甲基二乙基三胺(PMDETA)、三[2-(二甲氨基)乙基]胺(Me₆TREN)或N-烷基2-吡啶基席夫碱]＝1～5∶1～5∶2～15。

2)反相原子转移自由基聚合引发体系的组成为：普通自由基聚合引发剂(偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等)/高价态过渡金属[Cu(II)、Fe(III)、Ru(III)或Ni(III)]/配体[2，2′-联吡啶、4，4′-二烷基2，2′-联吡啶、PMDETA、Me₆TREN或N-烷基2-吡啶基席夫碱]＝1～5∶1～5∶2～15。

8.根据权利要求5所述单分散的“活性”纳米/微米聚合物微球的制备方法，其特征是所用的溶剂为乙腈、乙腈/甲苯、乙腈/四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、甲醇/水、乙醇/水、丙醇/水、丁醇/水、戊醇/水、丁酮或石蜡油。