一种通过沉淀聚合高产率制备含硅聚脲单分散微球的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过沉淀聚合高产率制备含硅聚脲单分散微球的方法。该方法是以含硅多元胺、普通多元胺和二异氰酸酯为单体，在水/丙酮/乙腈的混合溶剂中通过沉淀聚合制得。本发明专利技术方法无需任何乳化剂和稳定剂及催化剂，聚合完成后单体完全转化，所得含硅聚合物微球非常洁净，可用于生物和医药等领域。本发明专利技术的操作简单，生产成本和能耗较低。制得单分散微球时的单体用量可高达30％左右，微球产率可达98％，聚合时间短，制备效率高，有利于实现含硅聚合物单分散微球的规模化生产及应用。

Preparation of silicon containing polyurea monodisperse microspheres by high yield of precipitation polymerization

The invention relates to a method for preparing silicon containing polyurea monodisperse microspheres by high yield of precipitation polymerization. The method was prepared by precipitation polymerization of silicon containing polyamine, ordinary polyamine and diisocyanate as mixed monomers in water / acetone / acetonitrile mixture. The method does not require any emulsifier, stabilizer and catalyst, and the monomer is completely converted after polymerization. The obtained silicon polymer microspheres are very clean and can be used in the fields of biology and medicine. The invention has the advantages of simple operation, low production cost and low energy consumption. The monomer dosage of monodisperse microspheres can be as high as 30%, the yield of microspheres can reach 98%, the polymerization time is short, and the preparation efficiency is high, which is beneficial to the large-scale production and application of the mono dispersed microspheres containing silicon.

【技术实现步骤摘要】
一种通过沉淀聚合高产率制备含硅聚脲单分散微球的方法
本专利技术涉及一种通过沉淀聚合高产率制备含硅聚脲单分散微球的方法，属于功能高分子材料领域。
技术介绍
含硅聚合物具有较低的玻璃化转变温度和表面能以及优异的介电性能和生物相容性，引起了科学家的广泛关注。含硅聚合物单分散微球将有机硅的优异性能及单分散微球尺寸均一且应用灵活等特点相结合，在化学催化、药物传输及酶固定等领域具有潜在的应用。目前公开报道的含硅聚合物微球主要由含双键的有机硅单体通过自由基聚合或由小分子硅氧烷通过缩聚反应制得，所涉及的聚合方法主要包括乳液聚合、悬浮聚合及分散聚合等。Falk等(JournalofAppliedPolymerScience,2005年,97卷,页1574–1585)使用聚乙烯醇为稳定剂，以含有环氧基和硅氧烷的烯类单体在搅拌转速为400rpm的条件下通过悬浮聚合制备了含硅聚合物微球。Liu等(AppliedSurfaceScience,2006年,252卷,页7830–7836)以聚乙烯基吡啶为分散剂，通过两步的分散聚合(24h)制备了外壳为聚甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，内核为聚甲基丙烯甲酯的核壳微球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高产率制备含硅聚脲单分散微球的方法，包括步骤：在室温下，于反应介质中使二异氰酸酯与多元胺进行逐步沉淀聚合，其中，所述多元胺中含硅多元胺占10～100％，余量为不含硅的普通多元胺；二异氰酸酯和多元胺单体总量为体系总质量的1～32％；多元胺中胺基与二异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔比(NH2/NCO)为0.3～1.5﹕1；所述二异氰酸酯和多元胺单体在反应介质中溶解后，将反应体系密封，于20～80℃、振荡频率0～300osc/min的条件下聚合反应；反应完成后，将产物进行离心分离或抽滤，所得固体经洗涤后干燥，即得含硅聚脲单分散微球。

【技术特征摘要】
1.一种高产率制备含硅聚脲单分散微球的方法，包括步骤：在室温下，于反应介质中使二异氰酸酯与多元胺进行逐步沉淀聚合，其中，所述多元胺中含硅多元胺占10～100％，余量为不含硅的普通多元胺；二异氰酸酯和多元胺单体总量为体系总质量的1～32％；多元胺中胺基与二异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔比(NH2/NCO)为0.3～1.5﹕1；所述二异氰酸酯和多元胺单体在反应介质中溶解后，将反应体系密封，于20～80℃、振荡频率0～300osc/min的条件下聚合反应；反应完成后，将产物进行离心分离或抽滤，所得固体经洗涤后干燥，即得含硅聚脲单分散微球。2.如权利要求1所述的含硅聚脲单分散微球的制备方法，其特征在于所述反应介质为水、乙腈和丙酮的混合物；优选，反应介质中水的用量为反应介质总质量的10～20％，丙酮的用量为反应介质总质量的15～20％，其余为乙腈。3.如权利要求1所述的含硅聚脲单分散微球的制备方法，其特征在于所述含硅多元胺为3-(2-氨基乙基氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷或双胺烷基封端的聚二甲基硅氧烷。4.如权利要求1所述的含硅聚脲单分散微球的制备方法，其特征在于所述普通多元胺为乙二胺、丁二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或甲苯二胺之一或组合。5.如权利要求1所述的含硅聚脲单分散微球的制备方法，其特征在于，所述普通多元胺的用量为多元胺总质量的0～50％；优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥正，齐鑫，姜绪宝，朱晓丽，李树生，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37