一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法技术

本发明专利技术提出了一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法，包括步骤：1)将自由基聚合单体、共聚功能单体、稳定分散剂、可逆加成-断裂链转移剂RAFT、光引发剂溶解于反应介质中；2)通入氮气除氧后，搅拌状态下，在0～90℃下光照反应，制得所述单分散聚合物微球；利用可逆加成-断裂链转移剂RAFT控制共聚分子链的增长，克服了功能单体的加入对成核期的干扰，从而得到单分散功能微球，解决了现有技术中由于分散聚合存在上述的成核期敏感性，加入少量的共聚单体尤其是聚合活性及溶解性差异较大的单体时，就会因干扰成核而导致微球不均匀，通过正常的分散聚合法合成单分散功能微球困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工
，特别是指。
技术介绍
聚合物功能微球广泛应用在生物医药、电子信息、涂料油墨、层析分离等领域。近年来随着生物医药领域的快速发展，在药物控释、靶向治疗等方面需要聚合物微球具有更特殊的性能及更多样化的功能，因此对聚合物微球的制备技术提出了更高要求。聚合物微球可以通过乳液聚合法、小乳液聚合法、微乳液聚合法、分散聚合法、沉 淀聚合法、悬浮聚合法等方法制备。其中分散聚合法是一种常用的微球制备方法，相对于其它方法，其主要优势是可得到从纳米级至微米级的微球，而且所得微球非常均匀。但由于本身机理上的原因，分散聚合法在微球多样化和功能化方面受到较大制约。从机理上说，分散聚合可以分为两过程，即成核期和颗粒增长期。成核期中，反应场所主要在溶液中，当聚合物链长超过临界链长时，聚合物链从溶液中沉淀出来而形成核，这阶段核粒数目不断增加。成核期虽然短，但是非常敏感而且复杂，往往加入很少量的其它试剂(如功能单体)就会干扰成核，从而导致最终的颗粒粒径分布变宽甚至形成凝胶。微球的功能化一般可通过在制备时加入共聚功能单体而获得，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球，如果在制备时同时加入少量甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酸(AA)参与共聚，得到的微球就含有羧基官能团。但是，由于分散聚合存在上述的成核期敏感性，加入少量的共聚单体尤其是聚合活性及溶解性差异较大的单体时，就会因干扰成核而导致微球不均匀。因此通过正常的分散聚合法合成单分散功能微球是非常困难的。实际上，近年来的研究报道较多地关注如何解决分散聚合这些问题，但基本上都是采取绕开成核期的思路，即所谓“两步法”。在成核期后加入带有特定官能基(如羧基)的单体，从而得到功能微球。两步法中，所加的共聚单体也不能太多，通常不超过6 %，否则就会干扰微球增长过程，导致微球均匀性变差。尽管两步法分散聚合获得成功，但这种方法从原理上来说属于治标不治本，受影响因素太多，并非普遍适用。而且操作复杂，也不便于在一些密闭体系(如超临界二氧化碳体系)中进行，难以扩大化生产。
技术实现思路
本专利技术提出，解决了现有技术中由于分散聚合存在上述的成核期敏感性，加入少量的共聚单体尤其是聚合活性及溶解性差异较大的单体时，就会因干扰成核而导致微球不均匀，通过正常的分散聚合法合成单分散功能微球困难的的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的，包括步骤I)将自由基聚合单体、共聚功能单体、稳定分散剂、可逆加成-断裂链转移剂RAFT、光引发剂溶解于反应介质中；2)通入氮气除氧后，搅拌状态下，在O 90°C下光照反应，制得所述单分散聚合物微球。所述自由基聚合单体为任意可以发生自由基聚合的单体，反应温度优选为10 40。。。本专利技术在分散聚合中引入可控/ “活性”自由基聚合机理，通过加入自由基聚合的控制试剂，使成核期在受控状况下变得不敏感。同时，通过光引发的手段，克服由于可控/ “活性”自由基聚合的特性所带来的成核期过度缓慢的问题。在此基础上，加入各种功能性共聚单体，从而仅通过一步反应就获得单分散性的聚合物功能微球。本专利技术的原理是利用可逆加成-断裂链转移剂RAFT控制共聚分子链的增长，克服了功能单体的加入对成核期的干扰，从而得到单分散功能微球。原理上，其它具有可控/“活 性”特征的聚合方法如原子转移自由基聚合(ATRP)都可用于控制成核期，但RAFT聚合具有更广泛的单体普适性，可用于制备多种聚合物微球。本专利技术所采用的可控/ “活性”自由基聚合为可逆加成-断裂-链转移自由基聚合，英文为 Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization,简称RAFT聚合。RAFT聚合是一种成熟的可控/“活性”自由基聚合，其原理和方法已有广泛研究。这种聚合方法的关键是在普通自由基聚合体系中加入一种可逆加成-断裂链转移剂RAFT，通过可逆加成-断裂链转移剂RAFT的控制，聚合物链长随单体转化率增长而线性(或接近线性)增长，最后得到分子量分布较窄(链长均匀)的聚合物，可控/ “活性”自由基聚合的一个特点是，在不同单体进行共聚时，所得的各条分子链之间差异性较少，因此加入功能单体或改变其种类和用量，其结果只是导致分子链上的单体链节分布发生变化，而不干扰各条分子链的同步增长，这一特性有效地克服了功能单体的加入对成核期的干扰。本专利技术所采用的可控/ “活性”自由基聚合为可逆加成-断裂-链转移自由基聚合，英文为 Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization,简称RAFT聚合，RAFT聚合中所需的可逆加成-断裂链转移剂RAFT，其化学通式为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法，其特征在于，包括步骤 1)将自由基聚合单体、共聚功能单体、稳定分散剂、可逆加成-断裂链转移剂RAFT、光引发剂溶解于反应介质中； 2)通入氮气除氧后，搅拌状态下，在O 90°C下光照反应，制得所述单分散聚合物微球。2.如权利要求I所述的一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法，其特征在于所述自由基聚合单体为任意可以发生自由基聚合的单体。3.如权利要求2所述的一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法，其特征在于所述自由基聚合单体为丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯及其衍生物、甲基苯乙烯及其衍生物以及乙烯基类单体中的任意一种；所述自由基聚合单体重量百分浓度占所述反应介质的2 40%。4.如权利要求3所述的一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法，其特征在于所述自由基聚合单体重量百分浓度占所述反应介质的5 20 %。5.如权利要求I所述的一种单分散聚合物功能微球的光化学制备方法，其特征在于所述共聚功能单体占总单体的重量百分比为I 15%。6.如权利要求I所述的一种单分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智，
申请(专利权)人：北京智生阳光新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：