一種磁性多孔聚合物顆粒及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種磁性多孔聚合物顆粒的制備方法，包括以下步驟：a）將油溶性單體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液；b）將所述步驟a）得到的聚合單體混合液與鐵鹽溶液混合，得到乳液；c）采用液滴微流技術將所述步驟b）得到的乳液與堿性溶液混合得到水包油包水雙重乳液小液滴，進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。本發明專利技術以聚合單體混合液為連續相，以鐵鹽溶液為分散相，得到油包水高內相乳液；采用液滴微流技術以堿性溶液為載體連續相，將其與所述乳液混合得到水包油包水乳液小液滴，聚合反應后得到多孔聚合物顆粒，同時鐵鹽在聚合物原位生成磁性納米粒子，得到磁性多孔聚合物顆粒，所述聚合顆粒為球形，孔隙率較大。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚合物
，尤其涉及ー種磁性多孔聚合物顆粒及其制備方法。
技術介紹
磁性多孔聚合物是將磁性納米粒子與多孔聚合物復合而制得的新型功能材料。磁性多孔聚合物粒子可以通過單體聚合或表面改性等方法賦予其表面多種功能基團，使其具有親水性、生物親和性或其他表面性能；它同時還具有極強的磁性或磁響應性，因此便于磁分離和磁導向；另外它還具有多孔的表面結構，使磁性多孔聚合物粒子具有較大的內外表面積，而且多孔結構還可以賦予磁性多孔聚合物粒子特殊的應用性能，使其較大的內部空間和較好的表面滲透性。磁性多孔聚合物粒子具有優異的性能，因此，它被廣泛應用于生物分離、藥物載體、催化劑載體等領域。目前制備磁性微球的方法很多，Ugelstad等報道了一種制備多孔磁性復合微球的方法，該方法首先利用異相聚合的方法制得單分散的多孔聚合物微球，隨后加入適當比例的ニ價和三價鐵鹽溶液，使聚合物微球在鐵鹽溶液中溶脹、滲透，通過升高PH值并升溫至適當的溫度，即可在聚合物微球內沉積磁性納米粒子，制得磁性復合微球。該方法具有以下幾個優勢:(I)在磁化過程中，單分散聚合物微球的粒徑和粒徑分布不變，因此最終所得的磁性復合微球具有良好的單分散性；(2)可以制備多種粒徑的致密或多孔磁性復合微球(最佳為0.5 20 μ m)； (3)可制備磁性化合物含量大于30%的高磁含量微球。然而該方法制備的材料孔徑較小且孔隙率小，限制了其作為快速分離介質的使用。近年來發展的高內相乳液聚合方法是制備高孔隙率多孔聚合物的新方法，制備的多孔聚合物具有均一的開孔結構，孔洞之間有窗子連通，孔隙率超過75%。現有技術將該方法用于制備磁性多孔聚合物，例如:Li等人結合了高內相乳液聚合方法(J.Mater.Chem.，2011, 21，12865-12872.)，以表面修飾的磁性納米粒子作為穩定劑，以苯こ烯和ニこ烯基苯為聚合単體，利用高內相乳液聚合的方法制備了塊狀大孔磁性復合材料；Ghosh等人(Progress inColloid Polymer Science, 2011, 138, 161 - 164.)也利用類似的方法，將氧化鐵納米粒子混入油溶性単體作為油相，含有乳化劑及光引發劑的水溶液作為水相，制備油包水乳液，引發聚合制備塊狀大孔磁性聚合物復合材料。但上述這兩種方法制備得到的磁性多孔聚合物均為塊狀材料，限制了其在某些特定領域的應用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供ー種磁性多孔聚合物顆粒及其制備方法，本專利技術提供的磁性多孔聚合物顆粒具有較大的孔隙率，且磁性多孔聚合物顆粒為球形，有利于其應用。本專利技術提供了ー種磁性多孔聚合物顆粒的制備方法，包括以下步驟:a)將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液；b)將所述步驟a)得到的聚合單體混合液與鐵鹽溶液混合，得到乳液；c)采用液滴微流技術將所述步驟b)得到的乳液與堿性溶液混合得到水包油包水雙重乳液小液滴，進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。優選的，所述步驟a)為:在避光條件下，將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液。優選的，所述步驟a)中的油溶性單體為甲基丙烯酸縮水甘油酷、こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、苯こ烯、ニこ烯基苯和甲基丙烯酸甲酯中的ー種或多種；所述步驟a)中的乳化劑為司班80和聚(こニ醇)-block-聚(丙ニ醇)-block-聚(こニ醇)中的ー種或兩種；所述步驟a)中的光引發劑為安息香ニ甲醚，2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羥基環己基甲酮。優選的，所述步驟a)中的油溶性単體、乳化劑與光引發劑的質量比為(I 5):(0.1 3): (0.01 0.15)。優選的，所述步驟b)中的鐵鹽溶液中的鐵離子包括三價鐵離子和ニ價鐵離子；所述三價鐵離子與所述ニ價鐵離子的摩爾比為10: (5 10)。優選的，所述油溶性單體與所述鐵鹽溶液的體積比為1: (3 4)。優選的，所述鐵鹽溶液中鐵離子的摩爾濃度為0.01mol/L 0.5mol/L。優選的，所述步驟b )具體為:在攪拌的條件下，向所述步驟a)得到的聚合單體混合液中滴加鐵鹽溶液，滴加完成后繼續攪拌，得到乳液。優選的，所述步驟c)具體為:Cl)將所述步驟b)得到的乳液與堿性溶液在微流通道中混合，得到水包油包水雙重乳液小液滴；c2)將所述小液滴進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。本專利技術提供了ー種上述技術方案所述制備方法得到的磁性多孔聚合物顆粒。本專利技術提供了ー種磁性多孔聚合物顆粒的制備方法，包括以下步驟:a)將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液；b)將所述步驟a)得到的聚合單體混合液與鐵鹽溶液混合，得到乳液；c)采用液滴微流技術將所述步驟b)得到的乳液與堿性溶液混合得到水包油包水雙重乳液小液滴，進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。本專利技術提供的制備方法以鐵鹽溶液為分散相，油溶性単體為連續相制備得到油包水高內相乳液；然后，采用液滴微流技術以堿性溶液為載體連續相，將所述堿性溶液與所述油包水高內相乳液混合制備得到水包油包水乳液小液滴；在微通道中光引發小液滴聚合為多孔聚合物顆粒，同時鐵鹽與堿性水溶液反應原位生成磁性納米粒子，得到磁性多孔聚合物顆粒。本專利技術提供的方法得到了高內相乳液，采用液滴微流技術進行光引發聚合，使得到的聚合顆粒呈現球形，且具有較大的孔隙率和較高的室溫飽和磁化強度。實驗結果表明，本專利技術提供的磁性多孔聚合物顆粒的孔隙 率在70%以上，室溫飽和磁化強度可高達3.07emu/g。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的磁性多孔聚合物顆粒制備流程示意圖。具體實施方式本專利技術提供了ー種磁性多孔聚合物顆粒的制備方法，包括以下步驟:a)將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液；b)將所述步驟a)得到的聚合單體混合液與鐵鹽溶液混合，得到乳液；c)采用液滴微流技術將所述步驟b)得到的乳液與堿性溶液混合得到水包油包水雙重乳液小液滴，進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。本專利技術提供的制備方法以鐵鹽溶液為分散相，油溶性単體為連續相制備得到油包水高內相乳液；然后，采用液滴微流技術以堿性溶液為載體連續相，將所述堿性溶液與所述油包水高內相乳液混合制備得到水包油包水乳液小液滴；在微通道中光引發小液滴聚合為多孔聚合物顆粒，同時鐵鹽與堿性水溶液反應原位生成磁性納米粒子，得到多孔聚合物顆粒。本專利技術提供的方法得到了高內相乳液，采用液滴微流技術進行光引發聚合，使得到的聚合顆粒呈現球形，且具有較大的孔隙率和較高的室溫飽和磁化強度。液滴微流技術是ー種新興的、簡單有效的方法制備尺寸均一的微米尺寸液滴的方法，其原理是互相不混溶的連續流體在界面處由于表面張カ的作用會生成穩定、有序的非連續流，即小液滴。本專利技術將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液。為了能夠使油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合均勻，本專利技術優選在攪拌的條件下將油溶性単體、乳化劑和光引發劑進行混合，更優選將油溶性単體、乳化劑和光引發劑置于裝有攪拌裝置的三ロ燒瓶中；本專利技術對所述攪拌的方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的攪拌的技術方案即可，在本專利技術中，所述攪拌的速度優選為300轉/min 500轉/min,更優選為350轉/min 450轉/min,最優選為400轉/本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁性多孔聚合物顆粒的制備方法，包括以下步驟：a）將油溶性單體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液；b）將所述步驟a）得到的聚合單體混合液與鐵鹽溶液混合，得到乳液；c）采用液滴微流技術將所述步驟b）得到的乳液與堿性溶液混合得到水包油包水雙重乳液小液滴，進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。

【技術特征摘要】
1.ー種磁性多孔聚合物顆粒的制備方法，包括以下步驟: a)將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液； b)將所述步驟a)得到的聚合單體混合液與鐵鹽溶液混合，得到乳液； c)采用液滴微流技術將所述步驟b)得到的乳液與堿性溶液混合得到水包油包水雙重乳液小液滴，進行光引發聚合反應，得到磁性多孔聚合物顆粒。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)為: 在避光條件下，將油溶性単體、乳化劑和光引發劑混合，得到聚合單體混合液。3.根據權利要求1 2任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的油溶性單體為甲基丙烯酸縮水甘油酷、こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、苯こ烯、ニこ烯基苯和甲基丙烯酸甲酯中的ー種或多種； 所述步驟a)中的乳化劑為司班80和聚(こニ醇)-block-聚(丙ニ醇)-block-聚(こニ醇)中的ー種或兩種； 所述步驟a)中的光引發劑為安息香ニ甲醚，2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羥基環己基甲酮。4.根據權利要求1 2任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的油溶性單體、乳化劑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王偉財，姬相玲，彭超，石凱，潘艷雄，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：