[发明专利]一种单分散大粒径交联PMMA微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单分散大粒径交联PMMA微球的制备方法。

背景技术

单分散、大粒径交联功能性聚合物微球由于具有比表面积大、吸附性强、凝聚作用大及较强的机械强度，使其在色谱分离、生物化学、标准计量及其他高新技术领域中均有广泛的用途。

鉴于单分散PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）微球的广泛用途，国内外的研究者已经进行了许多研究，来探索单分散PMMA微球的制备方法及粒径、单分散性的影响因素。佟斌等人（分散聚合法制备单分散交联PMMA微球，北京理工大学学报，2007，27（3）：270-273.）用分散聚合制备了粒径为2.7~5.3μm的单分PMMA微球，并研究了引发剂、稳定剂、溶剂体系和交联剂浓度对微球粒径和粒径分布的影响。Hu等人（Hu H.,et al.,One-Step Preparation of Highly Monodisperse Micro-Size Particles in Organic Solvents,J.AM.CHEM.SOC.,2004.456,13894-13895.）使用新型分散剂一步合成了粒径为10μm的单分散PMMA微球，但制备的微球没有交联度。刘坤等人（刘坤等，溶胀法制备单分散微米级PMMA微球，化东理工大学学报，2008，34，225-228）采用二步溶胀法制备了粒径为5.115μm、粒径分布为1.136的单分散PMMA微球，并重点研究了溶胀温度、活化剂种类、加料时间对溶胀效果的影响。然而，他们得到的微球粒径都较小，且没有交联度。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种单分散大粒径交联PMMA微球的制备方法，可以制备大粒径单分散性好的交联微球，以满足色谱分离，生物医学和光电子等领域对不同粒径的单分散PMMA微球的需求。

技术方案

一种单分散大粒径交联PMMA微球的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将PMMA种球和SDS溶液混合后超声至种球充分分散；所述SDS溶液的质量分数为1%-5%；所述SDS溶液与PMMA种球的质量比均为100∶1~50∶1；

步骤2：将溶胀剂和SDS溶液混合后超声以形成稳定乳液，然后与步骤1的物质一同置入配有机械搅拌、冷凝管、氮气进出口和加热套的四口烧瓶中；所述溶胀剂的加入量为PMMA种球质量的1~2倍；所述SDS溶液的质量分数为1%-5%；所述SDS溶液与PMMA种球的质量比为200∶1~100∶1；

步骤3：升温至35-50℃，溶胀18-35h，使PMMA种球活化；

步骤4：将溶胀单体、交联剂和引发剂混合震荡溶解后，再加入SDS溶液超声至形成稳定乳液后加入步骤3形成的体系中；所述引发剂加入量为溶胀单体和交联剂总重量的1-3%；所述溶胀单体的加入量为PMMA种球的1.5~3倍；所述交联剂的加入量为PMMA种球的1.5~3倍；所述加入的SDS溶液与PMMA种球的质量比为200︰1~100︰1；所述溶胀单体为甲基丙烯酸甲酯（MMA）；所述SDS溶液的质量分数为1%-5%；

步骤5：升温至35-50℃，进行单体溶胀18-35h；

步骤6：加入分散剂溶液后，将氮气入口插到液相下，置换空气；然后再将氮气入口提到气相中继续通氮气；所述的分散剂溶液与PMMA种球的质量比为300︰1~400︰1；

步骤7：升温至70-80℃，反应20-30h，得到乳液产物；

步骤8：将乳液产物进行反复洗涤多次以除去多余的单体和稳定剂，洗涤过程为：先离心沉降，倾去上层液，再加入无水乙醇经超声分散；最后在室温下真空干燥，即得到单分散大粒径交联PMMA微球。

所述溶胀剂为邻苯二甲酸二丁酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯EM-221、三丙二醇二丙烯酸酯、甲苯、正庚烷或环己烷。

所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN或过氧化苯甲酰BPO。

所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯EGDMA或二乙烯基苯DVB。

所述分散剂溶液为PVP-K15，PVP-K30，PVP-K45，聚丙烯酸，聚乙二醇或聚乙烯醇。

所述分散剂溶液的质量分数为2%-5%。

所述PMMA种球的粒径为5~20μm。

有益效果