[发明专利]一种聚合物共混物微球的制备方法

说明书

本发明提供一种制备聚合物共混微球的方法，特别是制备聚苯乙烯‑聚酯共混物微球的方法。本发明制备的聚苯乙烯‑聚酯共混微球中两种聚合物既构成不相容性共混体系又有链段相互作用，使共混物微球兼具两种聚合物的独立特性又有好的相间界面结合强度。所制备微球是球形或不规则形状的类球形，微球尺寸在几微米至几十微米范围。本发明制备微球的方法是将一种非晶态线性饱和聚酯溶解于苯乙烯单体形成均匀溶液，然后加入表面活性剂和水进行相反转，形成溶解有聚酯分子的苯乙烯单体液滴分散于水相的水包油体系，进一步完成苯乙烯聚合反应后得到聚苯乙烯‑聚酯共混物微球。本发明解决了目前聚合物共混微球制备方法存在的使用有机溶剂或不易制备缩聚聚合物与乙烯基类单体聚合物的共混物微球的问题。

技术领域

本发明提供一种制备聚合物共混微球的方法，特别是制备聚苯乙烯-聚酯共混物微球的方法，所制备微球是球形或不规则形状的类球形，微球尺寸在几微米至几十微米范围，微球内部聚苯乙烯和聚酯分子链构成不相容共混物。属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

将聚合物树脂进行共混是获得新材料快捷而有效的途径。聚合物微球材料的应用涉及涂料、胶黏剂、纸张表面涂层、化妆品、塑料和橡胶制品添加剂、药物缓释、蛋白质分离等领域及新兴的3D打印材料。由两种或以上聚合物混合而成的微球可实现性能互补。目前的制备方法主要分为两类，一种方法是将两种(或以上) 聚合物溶液混合后，除去溶剂使微球固化，另一种是采用种子聚合的方法，即以一种微球为种子，在该种子溶液中加入另一种单体，使种子吸收单体后再进行聚合。前一种方法需要使用大量有机溶剂，不可避免引起环境问题；后一种方法由于种子微球多由乙烯基类单体(或二烯烃单体)经由乳液聚合或分散聚合而成，因此仅适合于制备两种聚合物单体都为乙烯基类单体的聚合物共混微球，不宜用于制备缩聚聚合物与乙烯基类单体的共混物微球，而将缩聚聚合物与乙烯基类单体聚合物的共混具有广泛的应用。聚苯乙烯具有良好的加工流动性、尺寸稳定性和电绝缘性能，饱和聚酯具有较高的硬度、良好的柔韧性与附着力，聚苯乙烯-聚酯共混物微球在粉末涂料、塑料添加剂、3D打印材料等行业具有广泛应用前景。本发明方法也可用于制备其他同时包含乙烯基类单体聚合物与缩聚聚合物的共混物微球。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备聚合物共混物微球的新方法，特别是制备聚苯乙烯-聚酯共混物微球的方法，解决了目前聚合物共混微球制备方法使用有机溶剂或不易制备缩聚聚合物与乙烯基类单体聚合物的共混物微球的问题。本发明制备的聚苯乙烯-聚酯共混微球微球中两种聚合物构成不相容性共混物但又有分子链相互作用，使共混物微球兼具两种聚合物的独立特性又有好的相间界面结合强度。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是这样的。本发明将一种非晶态线性饱和聚酯溶解于苯乙烯单体形成均匀溶液，然后加入表面活性剂和水进行相反转，形成溶解有聚酯分子的苯乙烯单体液滴分散于水相的水包油体系，进一步完成苯乙烯聚合反应后得到聚苯乙烯-聚酯共混物微球。

具体地说，本发明的方法包括以下步骤：

（1）将4～15克的非晶态线性饱和聚酯溶解于15～50克苯乙烯中，置于三口瓶中；

（2）加入0.2～1克偶氮二异丁腈，开动搅拌，升温至55 ～60℃；

（3）加入由0.3～0.8克Span80，3～6克Tween 80组成的复合乳化剂；

（4）搅拌20～25分钟后，加入溶解有0.2～0.8克聚乙烯醇1788, 0.02～ 0.06克十二烷基硫酸钠，0.2～0.5克氯化钾的100～250毫升去离子水，同时将搅拌速率提高到1200～1500转/分；

（5）30～35分钟后，将低搅拌速率降至500～600转/分；升温至75 ～78℃反应5～6小时，降温至室温，停止搅拌；

（6）将反应产物离心分离、洗涤、干燥，得到成品。

本发明取得的有益效果如下：