【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多孔聚合物，尤其涉及一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物及其制备方法。
技术介绍
1、低共熔溶剂是一类新兴的绿色可设计溶剂，因其低成本、可调的物理化学性质等特点被视为传统有机溶剂的新型替代品，在材料科学等许多领域有着广泛应用。组分中含可聚合单体的低共熔溶剂又被称为可聚合低共熔溶剂，在聚合物材料合成中可同时发挥反应单体和反应介质的作用。近年来，低共熔溶剂已被用于与高内相乳液模板法相结合制备多孔聚合物材料。高内相乳液是指分散相的体积分数在74.05%以上的乳液，在乳液连续相引发单体聚合并除去分散相液体，即可获得高孔隙率多孔聚合物材料。高内相乳液模板法因操作简便且可通过调整模板参数来改变多孔聚合物的结构及性能等优点而成为多孔聚合物材料制备的重要方法之一。
2、基于水包油型高内相乳液模板制备的亲水性多孔聚合物水凝胶材料已被广泛应用于吸附分离、药物输送以及组织工程等领域。然而实现该类高内相乳液的稳定，通常需要加入相对于连续相质量分数20%以上的小分子乳化剂，且连续相中单体含量不高，通常小于30%。继续提高连续相中单体含量会导致乳液不稳定，所形成的多孔聚合物互连孔径和开孔率的显著降低，应用受限。可聚合低共熔溶剂作为连续相，同时提供反应介质和反应单体，与有机相形成的高内相乳液模板，为亲水性多孔聚合物的制备提供了新思路，但目前为止该类型的可用体系开发较少。
3、因此，本专利技术公开的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物及其制备方法，能够在提高连续相中单体含量的同时制备出具有较高的材料孔隙率的多孔材料，显然具
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的是一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物及制备方法，提高单体含量的同时提升材料开孔率。
2、为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，包括以下步骤：将单体和氢键受体混合并加热形成低共熔溶剂，然后将乳化剂、交联剂和引发剂加入低共熔溶剂中混合均匀作为连续相，在一定剪切速率下将分散相逐滴加入连续相中形成稳定的高内相乳液，通过加热引发连续相聚合，接着通过索式提取除去分散相再干燥，即得到多孔聚合物材料。
3、优选地，所述单体包括可聚合单体，所述可聚合单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或n-异丙基丙烯酰胺中的一种；更优选地，所述单体为丙烯酸。
4、优选地，所述氢键受体包括季铵盐，更优选地，所述季铵盐为氯化胆碱。
5、优选地，所述单体和季铵盐的摩尔比为1：1~4：1。
6、上文中，所述单体和季铵盐的摩尔比包括但不限于1：1、2：1、3：1、4：1。
7、优选地，所述乳化剂包括聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯（tween 60）或（聚氧乙烯）-（聚氧丙烯）-（聚氧乙烯）嵌段共聚物，所述乳化剂的添加量为低共熔溶剂总质量的1~20%，包括但不限于1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%。
8、优选地，所述（聚氧乙烯）-（聚氧丙烯）-（聚氧乙烯）嵌段共聚物包括（聚氧乙烯）100-（聚氧丙烯）65-（聚氧乙烯）100（pluronic 127）和（聚氧乙烯）81-（聚氧丙烯）31-（聚氧乙烯）81（pluronic f68）。
9、优选地，所述交联剂包括n,n-亚甲基双丙烯酰胺（mbam）或乙二醇二甲基丙烯酸酯（egdma），所述交联剂与单体的摩尔比为1：20~1：10。
10、优选地，所述引发剂包括过硫酸钾（kps），所述引发剂与单体的摩尔比为1：100~1：20，包括但不限于1：100、1：50、3：100、1：25、1：20。
11、优选地，所述分散相包括十四烷、十六烷或十八烷，所述分散相的体积为高内相乳液总体积的75~90%，包括但不限于75%、78%、80%、82%、84%、85%、86%、88%、90%。
12、优选地，形成高内相乳液的剪切速率为3000~6000rpm；包括但不限于3000rpm、4000rpm、5000rpm、6000rpm。
13、优选地，引发连续相聚合的温度为60-70℃；包括但不限于60℃、62℃、64℃、65℃、66℃、68℃、70℃。
14、优选地，聚合反应时间为20-30小时；包括但不限于20小时、22小时、24小时、25小时、26小时、28小时、30小时。
15、优选地，索式提取的溶剂为乙醇和水。
16、优选地，干燥方式为冷冻干燥，干燥时间为12-24小时，包括但不限于12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时。
17、本申请还要求保护一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物，采用上文所述的基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法制备而成。
18、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
19、1.本专利技术开发了一种新的高内相乳液模板体系，将低共熔溶剂用作高内相乳液的连续相，为高内相乳液模板法制备多孔聚合物材料提供了新的可用体系和思路，对制备高孔隙率的多孔聚合物材料具有重要意义；
20、2.本专利技术提供的模板体系可以用较少的乳化剂添加量来制备高内相乳液，乳液稳定时间超过48小时；该方法在显著提高连续相单体含量的同时制备的多孔聚合物材料具有较高的孔隙率，且其开孔率可通过改变低共熔溶剂体积占比及乳化剂用量等进行调节，在吸附分离等领域有着较好的应用前景。
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1.一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将单体和氢键受体混合并加热形成低共熔溶剂，然后将乳化剂、交联剂和引发剂加入低共熔溶剂中混合均匀作为连续相，在3000~6000rpm的剪切速率下将分散相逐滴加入连续相中形成高内相乳液，通过加热引发连续相聚合，接着通过索式提取除去分散相再干燥，即得到多孔聚合物材料；
2.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述氢键受体包括季铵盐。
3.根据权利要求2所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述单体和季铵盐的摩尔比为1:1~4:1。
4.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述乳化剂包括聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯或（聚氧乙烯）-（聚氧丙烯）-（聚氧乙烯）嵌段共聚物，所述乳化剂的添加量为低共熔溶剂总质量的1~20%。
5.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺或乙二醇二甲
6.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述引发剂包括过硫酸钾，所述引发剂与单体的摩尔比为1：100~1：20。
7.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述分散相包括十四烷、十六烷或十八烷，所述分散相的体积为高内相乳液总体积的75~90%。
8.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：形成高内相乳液的剪切速率为4000~6000rpm；引发连续相聚合的温度为60-70℃；聚合反应时间为20-30小时。
9.一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物，其特征在于：采用权利要求1~8任一项所述的基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将单体和氢键受体混合并加热形成低共熔溶剂，然后将乳化剂、交联剂和引发剂加入低共熔溶剂中混合均匀作为连续相，在3000~6000rpm的剪切速率下将分散相逐滴加入连续相中形成高内相乳液，通过加热引发连续相聚合，接着通过索式提取除去分散相再干燥，即得到多孔聚合物材料；
2.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述氢键受体包括季铵盐。
3.根据权利要求2所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述单体和季铵盐的摩尔比为1:1~4:1。
4.根据权利要求1所述的一种基于可聚合低共熔溶剂的多孔聚合物的制备方法，其特征在于：所述乳化剂包括聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯或（聚氧乙烯）-（聚氧丙烯）-（聚氧乙烯）嵌段共聚物，所述乳化剂的添加量为低共熔溶剂总质量的1~20%。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李锦锦，奚桢浩，赵玲，蒋杰，邱悦，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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