马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及高分子聚合物领域，公开了一种马来酸酐

【技术实现步骤摘要】
马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子聚合物领域，具体地，涉及一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法、由该方法制备得到的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其应用。

技术介绍

[0002]传统的有机光致发光材料主要是具有刚性平面和π电子共轭体系的分子以及稀土配合物(哈尔滨师范大学自然科学学报，2006,22(3)：70-70)。这些发光材料的合成和制备，工艺路线较为复杂，制备成本也较高，不利于光致发光材料的推广和应用。寻找一种制备工艺简单、环保和经济的制备光致发光聚合物材料的方法对与光致发光材料的推广和应用有着重要的意义。马来酸酐类聚合物具有光致发光的性能，在荧光材料领域有着潜在的诸多应用(Polymer Chemistry,2016,7:6250-6256)。
[0003]现有的含有马来酸酐的共聚物大多通过溶液或是传统的沉淀聚合进行制备。沈荣等在“不同溶剂中的苯乙烯-马来酸酐共聚研究”中公开了，在乙酸乙酯和N，N-二甲基甲酰胺中通过马来酸酐和苯乙烯进行反应，反应完成后通过乙醇为沉淀剂制备了马来酸酐和苯乙烯的聚合物(武汉工程大学学报，2019,41(1)：65-68)。
[0004]刘廷国等在“低相对分子质量苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的合成”中于甲苯中，采用沉淀聚合法合成苯乙烯-马来酸酐共聚物。石雪龙等在“绿色溶剂中苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的合成及表征，(塑料科技，2019,47(2):24-28)”中使用绿色溶剂碳酸二甲酯以溶液聚合法制备了苯乙烯-马来酸酐无规共聚物。
[0005]现有技术中，传统的马来酸酐共聚物，都用到一些反应溶剂及后处理溶剂，制备过程较为复杂且很多溶剂环保型较差，一般很难得到微球状材料。并且，此类马来酸酐类光致发光微球材料的制备采用乙酸异戊酯等酯类溶剂，因聚合物与酯类溶剂特殊的相互作用，以及酯类溶剂的特殊气味，导致制备的光致发光材料即使含少量残留酯类溶剂也会带有气味，气味的存在限制光致发光材料的应用场合。
[0006]因此，开发一种马来酸酐共聚物的合理简单的制备工艺有利于此种光致发光聚合物的推广应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在马来酸酐共聚物制备过程复杂且污染环境的问题，同时克服因采用酯类溶剂而导致材料具有特殊气味的问题，提供一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球及其制备方法与应用，该马来酸酐-共聚物微球表面洁净无污染、且微球颗粒均匀，在制备过程中不使用乳化剂等污染性助剂，显著降低制备过程造成的环境污染。制备得到的聚合物材料呈球状，且无乙酸异戊酯等酯类溶剂的特殊气味，并且由该方法制得的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球能够作为光致发光材料。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)在惰性气氛中，将聚合单体、引发剂溶解于反应介质中，形成均相溶液；
[0010](2)所述均相溶液进行聚合反应得到共聚物乳状悬浮液后，离心分离得到所述马来酸酐-苯乙烯共聚物微球；
[0011]其中，所述聚合单体为马来酸酐和苯乙烯；
[0012]所述反应介质为式(1)所示的化合物与烷烃的混合物；
[0013][0014]其中，R1和R2各自独立地为碳原子数1到6的烷基。
[0015]本专利技术第二方面提供一种由上述方法制备得到的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球。
[0016]本专利技术第四方面提供上述马来酸酐-苯乙烯共聚物微球作为光致发光材料中的应用。
[0017]通过上述技术方案，本专利技术提供的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法、由该方法制备得到的马来酸酐-苯乙烯共聚微球及其应用获得以下有益的效果：
[0018]本专利技术所提供的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球通过选择特定的反应介质，将其与特定用量的单体相配合实现了马来酸酐与共聚单体的自稳定沉淀聚合反应，该聚合反应体系中无需添加任何稳定剂以及助稳定剂，具有自稳定的分散效应，所获得的聚合物微球粒径均一且表面洁净无污染。制备得到的聚合物材料呈球状，且无乙酸异戊酯等酯类溶剂的特殊气味，有利于作为光致发光材料。
[0019]进一步地，本专利技术所提供的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球能够吸收325-525纳米的光后发出400-600纳米的光，能够用于光致发光材料中。
附图说明
[0020]图1是实施例1的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的扫描电镜图；
[0021]图2是实施例1的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的荧光谱图；
[0022]图3是实施例3的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的荧光谱图；
[0023]图4是实施例8的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的荧光谱图。
具体实施方式
[0024]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0025]本专利技术第一方面提供一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0026](1)在惰性气氛中，将聚合单体、引发剂溶解于反应介质中，形成均相溶液；
[0027](2)所述均相溶液进行聚合反应得到共聚物乳状悬浮液后，离心分离得到所述马来酸酐-苯乙烯共聚物微球；
[0028]其中，所述聚合单体为马来酸酐和苯乙烯；基于聚合单体的总重量，所述马来酸酐
的用量为50-90wt％，所述苯乙烯的用量为10-50wt％；
[0029]所述反应介质为式(1)所示的化合物与烷烃的混合物；
[0030][0031]其中，R1和R2各自独立地为碳原子数1到6的烷基。
[0032]本专利技术中，采用共聚的方式，将马来酸酐单体与共聚单体苯乙烯以特定的配比进行共聚物，使得制得的马来酸酐-苯乙烯共聚物呈均匀度优异的微球状，并且所述共聚物具有表面洁净的特点，且在介质中的分散性良好、不发生聚集，由此获得的共聚物微球具有光致发光性能，能够用于光致发光材料中。
[0033]更进一步地，为了获得颗粒均匀且形貌优异的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球，专利技术人对聚合过程中，马来酸酐和共聚单体的用量进行了研究，研究表明，当基于聚合单体的总重量，所述马来酸酐的用量为50-60wt％，所述共聚单体的用量为40-50wt％时，制得的马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的颗粒均匀、颗粒形貌优异，且颗粒表面洁净，共聚物微球的综合性能更为优异。
[0034]根据本专利技术，基于所述均相溶液的总重量，所述聚合单体的质量浓度为5-25wt％，优选为5-20wt％。
[0035]根据本专利技术，所述引发剂为有机过氧化物和/或偶氮化合物。
[0036]根据本专利技术，所述有机过氧化物选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马来酸酐-苯乙烯共聚物微球的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)在惰性气氛中，将聚合单体、引发剂溶解于反应介质中，形成均相溶液；(2)所述均相溶液进行聚合反应得到共聚物乳状悬浮液后，固液分离后得到所述马来酸酐-苯乙烯共聚物微球；其中，所述聚合单体为马来酸酐和苯乙烯；基于聚合单体的总重量，所述马来酸酐的用量为50-90wt％，所述苯乙烯的用量为10-50wt％；所述反应介质为式(1)所示的化合物与烷烃的混合物；其中，R1和R2各自独立地为碳原子数1到6的烷基。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，基于所述均相溶液的总重量，所述聚合单体的质量浓度为5-25wt％，优选为5-20wt％；优选地，基于聚合单体的总重量，所述马来酸酐的用量为50-60wt％，所述苯乙烯的用量为40-50wt％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述引发剂为有机过氧化物和/或偶氮化合物；优选地，所述有机过氧化物选自过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯和过氧化二碳酸二环己酯中的至少一种；优选地，所述偶氮化合物选自偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈；优选地，基于所述均相溶液的总重量，所述引发剂的质量浓度为0.01-5wt％，优选为1-4wt％。4.根据权利要求1-3中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振杰，张洁，宋文波，张晓萌，陈明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：