[发明专利]利用巯基-Ce(Ⅳ)盐氧化还原引发体系实现丙烯腈在硅胶微粒表面高效接枝聚合的方法

摘要

本发明公开了利用巯基-Ce(Ⅳ)盐氧化还原引发体系实现丙烯腈在硅胶微粒表面高效接枝聚合的方法。包括以下步骤：（1）使用含巯基的偶联剂对硅胶进行表面改性：将硅胶微粒置于甲烷磺酸水溶液中反应，然后将活化硅胶微粒加入到甲苯溶剂中，并加入偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷，制得表面含有巯基的改性硅胶微粒MPMS-SiO2；（2）丙烯腈的接枝聚合：将改性微粒MPMS-SiO2，DMF和单体AN加入到四口烧瓶中，通氮气30min，然后加入溶有硫酸铈铵与浓硫酸的水溶液，反应后即得接枝微粒PAN/SiO2。本发明利用巯基-Ce(Ⅳ)盐氧化还原引发体系，引发接枝聚合，由于活性位点居于载体表面，所以具有高的接枝度，是一种高效率的表面引发接枝法。

主权项

一种利用巯基‑Ce(Ⅳ)盐氧化还原引发体系实现丙烯腈在硅胶微粒表面高效接枝聚合的方法，其特征是包括以下步骤：（1）、使用含巯基的偶联剂对硅胶进行表面改性：取30g的硅胶微粒置于150mL浓度为5‑7%的甲烷磺酸水溶液中，在回流温度下搅拌活化8‑10h，活化后的硅胶微粒用蒸馏水反复洗涤至中性，抽滤，真空干燥，然后将2.5g活化硅胶微粒加入到120‑130ml甲苯溶剂中，并加入2.5‑3.5 mL的偶联剂γ‑巯丙基三甲氧基硅烷，在110℃下反应12h，结束反应后，抽滤，产物微粒先用甲苯洗涤，之后再用乙醇反复洗涤，真空干燥，即制得表面含有巯基的改性硅胶微粒MPMS‑SiO2；（2）、丙烯腈的接枝聚合：在装有电动搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，加入1.5g的改性微粒MPMS‑SiO2，再加入50mLDMF和4‑5mL单体AN，通氮气30min，以排除体系中的空气，将体系的温度升至50℃，然后加入20mL溶有0.23‑0.24g硫酸铈铵与0.5‑0.6mL浓硫酸的水溶液，恒温搅拌下进行接枝聚合反应3h，反应结束后，抽滤，分离出产物微粒，再在索氏抽提器中用甲醇抽提24h，以除去物理吸附在微粒表面的聚合物，然后真空干燥至恒重，即得接枝微粒PAN/SiO2。