[发明专利]一种高分子微粒及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高分子微粒及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：(1)将单分散聚合物种子、稳定剂和水混合分散，形成种子悬浮液；(2)将单体和引发剂混合，将二者的混合物通过微孔膜乳化，形成均一的油滴；(3)将步骤(2)所得油滴与步骤(1)所得的种子悬浮液混合，聚合，得到所述高分子微粒。本发明所述方法制备的高分子微粒粒径高度均一，粒径大小可调，孔径大小可调，而且具有较高的产率。

技术领域

本发明涉及高分子微粒技术领域，尤其涉及一种高分子微粒及其制备方法和应用。

背景技术

高分子微粒在分离分析、固相有机合成化学、药物控制释放和免疫测定等领域得到了广泛的应用。但是如何合成粒径均一、结构可控的高分子微粒，是目前相关领域研究的热点和难点。

现有技术合成高分子微粒的方法主要有悬浮聚合法、分散聚合法和种子多步溶胀聚合法。

悬浮聚合法是将溶有引发剂的单体在强烈搅拌和分散剂的作用下，以液滴状悬浮在水中而进行的聚合反应方法。悬浮聚合的体系组成主要包括水难溶性单体、油溶性引发剂、水和分散剂四个基本成分。悬浮聚合反应的优点是由于有水作为分散介质，因而导热容易，聚合物反应易控制，产物易分离。但是该方法采用机械搅拌浆分散，由于搅拌桨在反应釜中搅拌时会产生剪切力，反应釜中各部分液滴受力不均匀，导致单体液滴大小不一，最终合成的高分子微粒粒径大、尺寸分布宽。因此制得的高分子微粒必须经过复杂的分级筛分工艺才能获得粒径均一的高分子微粒。筛分工艺使得制备周期加长，而产生的大量不合格高分子微粒则造成产率低，且污染环境。

分散聚合法通常是采用一种或几种溶于有机溶剂或水的单体，通过聚合生成不溶于该溶剂的聚合物，且形成胶态稳定的分散体系的聚合方式。体系的胶态稳定性来源于聚合物粒子表面吸附的存在于连续相中的稳定剂或分散剂，其作用的本质为立体稳定作用。

种子多步溶胀聚合法是将聚合物种子在有机溶剂和单体中被溶胀，通过溶胀和吸入单体重复进行以进一步提高微粒的粒径大小。

CN1362973A公开了一种用于制备单分散聚合物颗粒的方法，其公开的方法通过使有机溶剂和单体与聚合物种子在水分散体系中接触，使用聚乙烯吡咯烷酮或纤维素醚作为稳定剂，在位阻稳定剂的存在下使聚合物种子多步溶胀，引发聚合得到聚合物颗粒。但是，其公开的方法中溶胀和吸入的步骤本身很慢，反应需要耗时几天的时间。而且采用大量的有机溶剂进行多步溶胀，溶剂回收困难，对环境造成污染。

综上，开发一种粒径可控的高分子微粒的制造方法是待解决的关键问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高分子微粒及其制备方法和应用，所述制备方法简单方便，而且对高分子微粒的粒径可控。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种高分子微粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将单分散聚合物种子、稳定剂和水混合分散，形成种子悬浮液；

(2)将单体和引发剂混合，将二者的混合物通过微孔膜进行乳化，形成均一的油滴；

(3)将步骤(2)所得油滴与步骤(1)所得的种子悬浮液混合，聚合，得到所述高分子微粒。

本发明中，所述制备方法中，先将聚合物种子、稳定剂和水混合分散，形成均匀分散的种子悬浮液，再将单体和引发剂通过微孔膜进行乳化形成均一的油滴，均一的油滴会被聚合物种子快速均匀地吸收生长，最后聚合形成粒径均一，化学性质稳定的高分子微粒。本发明中，因为单体和引发剂形成的油滴非常均一，在被聚合物种子吸收过程中所有的油滴都是均等的，最后几乎100％被种子吸收，不会留下任何残留的油滴，因此，本发明制备的均一高分子微粒的产率达到99.9％以上。

优选地，步骤(1)中，所述聚合物种子包括苯乙烯均聚物和/或其共聚物。