一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法
【專利摘要】一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法屬于高分子材料領(lǐng)域。首先將聚乙烯醇(PVA)溶解在去離子水中，配制聚乙烯醇水溶液，然后將取代乙炔單體溶于二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯中，并加入銠金屬催化劑，攪拌5～30分鐘，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將上述溶液滴加到聚乙烯醇水溶液中，進(jìn)行機(jī)械攪拌，保持溫度在0～60℃反應(yīng)1～24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，用去離子水和乙醇依次洗滌，最后真空干燥12～24小時(shí)，得到黃色微球。本發(fā)明采用懸浮聚合法制備取代乙炔螺旋聚合物微球，擴(kuò)大了取代乙炔螺旋聚合物的應(yīng)用范圍，并使其具有了可回收性能，具有可重復(fù)再利用性。
【專利說明】一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物微球是一種性能優(yōu)良的新型功能材料，具有極大的比表面積，較強(qiáng)的吸附能力以及優(yōu)異的表面反應(yīng)活性，因此被廣泛應(yīng)用于免疫分析、細(xì)胞分離、固定化酶、靶向藥物等科學(xué)研究以及高級化妝品、環(huán)保材料等工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中。傳統(tǒng)制備聚合物微球的方法主要有乳液聚合法，懸浮聚合法，分散聚合法等，使用這些聚合方法制備聚合物微球時(shí)，反應(yīng)體系中都要大量使用穩(wěn)定劑或者乳化劑，因此對得到的聚合物微球的后處理比較復(fù)雜，近些年來，又出現(xiàn)了無皂乳液聚合、微乳液聚合、種子聚合以及沉淀聚合等一系列較為新穎的聚合方法，這些方法各有其優(yōu)點(diǎn)和不足。
[0003]螺旋結(jié)構(gòu)普遍存在于自然界，在DNA、多肽等許多生物大分子中都存在著螺旋結(jié)構(gòu)，20世紀(jì)50年代，等規(guī)立構(gòu)聚丙烯的螺旋結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著人工合成螺旋大分子研究的開端。時(shí)至今日，人們已經(jīng)合成了各種各樣的螺旋聚合物，諸如聚異氰酸酯，聚硅烷，聚甲基丙烯酸酯、聚胍、聚烯烴和聚乙炔衍生物類等聚合物都具有螺旋結(jié)構(gòu)。這其中有些聚合物左手和右手的螺旋并非等量，而是以一種螺旋結(jié)構(gòu)為主，這些聚合物被稱為手性(光學(xué)活性)螺旋聚合物。手性螺旋聚合物可以表現(xiàn)出普通聚合物所不具備的一些特點(diǎn)，如較強(qiáng)的光學(xué)活性，手性放大效應(yīng)等，因此它們在手性識別、手性分離以及手性催化等領(lǐng)域有著巨大的潛力和廣泛的應(yīng)用前景。
[0004]懸浮聚合是四 大聚合方法之一，該法以水為連續(xù)相，單體液滴為分散相，通過強(qiáng)力攪拌以及分散劑的作用，單體在水中分散成無數(shù)的小液滴，油溶性引發(fā)劑在懸浮的小液滴中引發(fā)聚合。工業(yè)上常用懸浮聚合法來制備聚氯乙烯、聚苯乙烯等。懸浮聚合具有產(chǎn)品純度高、成本低、溫度易控制、無回收問題以及顆粒大小可以控制在較小的幅度范圍內(nèi)等優(yōu)點(diǎn)。隨著不斷深入的研究，在懸浮聚合的基礎(chǔ)上，人們又研究出了一些與懸浮聚合相關(guān)的聚合方法，相比于常規(guī)的懸浮聚合法，對于合成一些樹脂展現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢。這些聚合方法包括微懸浮聚合、反相懸浮聚合等。
[0005]盡管懸浮聚合法在制備乙烯類單體時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，但在涉及炔類單體，尤其是制備純?nèi)〈胰簿酆衔镂⑶驎r(shí)，卻還沒有先例?；谝陨媳尘埃景l(fā)明將懸浮聚合法應(yīng)用于取代乙炔螺旋聚合物微球的制備，一方面可以獲得一類新型聚合物微球，豐富聚合物微球的種類，另外還建立了一種取代乙炔聚合物微球的制備方法，為進(jìn)一步優(yōu)化工藝，設(shè)計(jì)制備具有特殊功能的聚合物微球奠定了良好的基礎(chǔ)。
[0006]本發(fā)明是利用懸浮聚合的方法，利用取代乙炔單體制備了純聚炔微球，這種微球具有螺旋聚合物特有的光學(xué)活性，同時(shí)還具有易回收和可重復(fù)再利用的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對光學(xué)活性螺旋聚合物以及聚合物微球的應(yīng)用前景，本發(fā)明的目的是提供一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法，該方法通過含非手性或手性基團(tuán)的取代乙炔單體，以助溶劑為載體，利用懸浮聚合方法制備微球，得到的微球具有較強(qiáng)的光學(xué)活性和良好的可重復(fù)再利用性，從而擴(kuò)大了微球的應(yīng)用范圍。
[0008]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):設(shè)計(jì)合成一種取代乙炔螺旋聚合物微球，包括以下步驟:
[0009]一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法，其特征在于，包括步驟如下:
[0010](I)、將I~IOg聚乙烯醇PVA溶解在40~49mL去離子水中，配制質(zhì)量濃度2%~20%的PVA水溶液；
[0011](2)、將0.1~0.5g取代乙炔單體Ml溶于I~5mL 二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯中形成溶液，氮?dú)夥諊聰嚢?~30分鐘；
[0012](3)、向上述溶液中加入銠金屬催化劑，氮?dú)夥諊聰嚢?~30分鐘；銠金屬催化劑與單體摩爾比為1:100~1:50 ;
[0013](4)、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將上述加入銠金屬催化劑后的溶液滴加到水溶液中，進(jìn)行機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速在50~500rpm，保持溫度在O~60°C反應(yīng)I~24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，用去離子水和乙醇依次洗滌，真空干燥12~24小時(shí)，得到聚合物微球。
[0014]在步驟⑵中可以添加與取代乙炔單體Ml摩爾比為1:20~1:5的雙炔基交聯(lián)劑M2，其結(jié)構(gòu)式如下:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法，其特征在于，包括步驟如下: (1)、將I~IOg聚乙烯醇PVA溶解在40~49mL去離子水中，配制質(zhì)量濃度2%~20%的PVA水溶液； (2)、將0.1~0.5g取代乙炔單體Ml溶于I~5mL 二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯中形成溶液，氮?dú)夥諊聰嚢?~30分鐘； (3)、向上述溶液中加入銠金屬催化劑，氮?dú)夥諊聰嚢?~30分鐘；銠金屬催化劑與單體摩爾比為1:100~1:50 ; (4)、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將上述加入銠金屬催化劑后的溶液滴加到水溶液中，進(jìn)行機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速在50~500rpm，保持溫度在O~60°C反應(yīng)I~24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，用去離子水和乙醇依次洗滌，真空干燥12~24小時(shí)，得到聚合物微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種取代乙炔螺旋聚合物微球的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述取代乙炔單體Ml為手性炔丙基酰胺Mia、非手性炔丙基酰胺Mlb、手性炔丙基磺酰胺Mlc或手性炔丙基硫脲Mld ；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)活性磁性取代乙炔聚合物微球的制備方法，其特征在于:步驟(2)中還添加與取代乙炔單體Ml摩爾比為1:20~1:5的雙炔基交聯(lián)劑M2 ；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光學(xué)活性磁性取代乙炔聚合物微球的制備方法，其特征在于:步驟⑶中銠金屬催化劑與單體和交聯(lián)劑總量(M1+M2)的摩爾比為1:100~1:50。
【文檔編號】C08F238/00GK103951788SQ201410147246
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月13日
【發(fā)明者】鄧建平, 張海洋, 楊萬泰, 宋潔璇, 任重磊 申請人:北京化工大學(xué)