The invention discloses a method for preparing polymers by controlled free Ki Pickering emulsion polymerization, and mainly uses polymerization systems such as RAFT, ATRP and NMP methods. It is characterized by cellulose nanocrystals, deionized water and water soluble component formation in aqueous phase, the oil soluble monomer and oil soluble components to form the oil phase, stirring emulsification, emulsion Pickering get excellent stability, there may be 30 days or longer stable at room temperature. The products were controlled by cooling, ultrasonic, centrifugation, dialysis and freeze-drying to obtain molecular weight controllable polymers. A method for preparing controllable polymerization of Pickering emulsion with simple preparation process, green environment protection and low cost is provided.
【技术实现步骤摘要】
一种可控自由基皮克林乳液聚合制备聚合物的方法
本专利技术涉及一种皮克林乳液的制备方法,具体是一种纤维素纳米晶稳定的皮克林乳液可控聚合方法,属于高分子材料合成领域。
技术介绍
随着科技的发展,材料科学与生物科学、生物工程、化学、物理、信息科学和环境科学不断交叉渗透,促进了新材料的专利技术和利用,但仍不能满足人们对材料功能日益增长的需求。因此,迫切需要新技术、新方法为新材料的研发注入新的活力。近年来,纤维素纳米晶(CNC)因其来源丰富且具有可再生、可生物降解性、可回收利用、低的密度、高比表面积、和高刚性等优点,在纳米材料应用领域被广泛关注。另一方面,活性可控自由基乳液聚合是将活性可控自由基聚合机理应用到乳液聚合的一个重要的聚合方法,主要包括原子转移自由基聚合(ATRP)法活性可控自由基乳液聚合、可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法活性可控自由基乳液聚合、氮氧稳定自由基聚合(NMP)法活性可控自由基乳液聚合。它的主要特征是将活性可控自由基聚合很好的与乳液聚合结合起来,具有聚合速度快,聚合物分子量高,聚合物分子量分布窄,反应达高产率后乳聚体系的粘度仍很低,分散体系稳定,较易控制和实现连续操作等优点,且用水作为分散机介质,环境友好,成本相对低廉,在工业上已有很大的应用。活性自由基乳液聚合存在的主要缺点是聚合物分离过程繁杂,需加入破乳剂,且助剂品种多,用量大,因而聚合物中残留杂质多,聚合物后处理洗涤不干净。而活性自由基皮克林乳液聚合解决了上述缺点。皮克林乳液(Pickering乳液)是一种由固体粒子代替传统有机表面活性剂稳定乳液体系的新型乳液。与传统乳液相比,皮克林 ...
【技术保护点】
一种纤维素纳米晶稳定的皮克林乳液可控聚合制备方法,主要应用包括RAFT法活性可控自由基皮克林乳液聚合、ATRP法活性可控自由基皮克林乳液聚合和NMP法活性可控自由基皮克林乳液聚合:(1)RAFT法活性可控自由基皮克林乳液聚合,其特征是:首先由纤维素纳米晶、过氧化物的金属盐引发剂(如:过硫酸钾、过硫酸铵)与去离子水形成水相,然后由油溶性单体(如:甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯)与RAFT试剂(双硫酯衍生物,如:4‑氰基戊酸二硫代苯甲酸、CPDN)形成油相,将油相倒入水相中,搅拌均匀预乳化,并通氮气除氧8分钟,将体系升温至反应温度引发聚合反应,得到由纤维素纳米晶稳定的RAFT皮克林乳液聚合,其中,单体:RAFT试剂:过硫酸钾为400:1:1,水与单体的体积比为1:0.5~4:0.5,纤维素纳米晶的质量为3~24毫克,产物经冷却、超声、离心、透析、冷冻干燥得到分子量可控的聚合物;(2)ATRP法活性可控自由基皮克林乳液聚合,其特征是:首先由纤维素纳米晶、还原剂(如:抗坏血酸)与去离子水形成水相,然后由油溶性单体(如:甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水 ...
【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米晶稳定的皮克林乳液可控聚合制备方法,主要应用包括RAFT法活性可控自由基皮克林乳液聚合、ATRP法活性可控自由基皮克林乳液聚合和NMP法活性可控自由基皮克林乳液聚合:(1)RAFT法活性可控自由基皮克林乳液聚合,其特征是:首先由纤维素纳米晶、过氧化物的金属盐引发剂(如:过硫酸钾、过硫酸铵)与去离子水形成水相,然后由油溶性单体(如:甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯)与RAFT试剂(双硫酯衍生物,如:4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、CPDN)形成油相,将油相倒入水相中,搅拌均匀预乳化,并通氮气除氧8分钟,将体系升温至反应温度引发聚合反应,得到由纤维素纳米晶稳定的RAFT皮克林乳液聚合,其中,单体:RAFT试剂:过硫酸钾为400:1:1,水与单体的体积比为1:0.5~4:0.5,纤维素纳米晶的质量为3~24毫克,产物经冷却、超声、离心、透析、冷冻干燥得到分子量可控的聚合物;(2)ATRP法活性可控自由基皮克林乳液聚合,其特征是:首先由纤维素纳米晶、还原剂(如:抗坏血酸)与去离子水形成水相,然后由油溶性单体(如:甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯)、有机卤化物为引发剂(如:2-溴代异丁酸丁酯、1-氯-1-苯基乙烷)、过渡金属氯化物为催化剂(如:氯化铜、溴化铜)与双吡啶为配体(如:bpy)形成油相,将油相倒入水相中,搅拌均匀预乳化,并通氮气除氧8分钟,将体系升温至反应温度引发聚合反应...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈厚,刘蓓芳,柏良久,王文香,梁英,
申请(专利权)人:鲁东大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。