一种磁性多孔聚合物颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种磁性多孔聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：a）将油溶性单体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液；b）将所述步骤a）得到的聚合单体混合液与铁盐溶液混合，得到乳液；c）采用液滴微流技术将所述步骤b）得到的乳液与碱性溶液混合得到水包油包水双重乳液小液滴，进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。本发明专利技术以聚合单体混合液为连续相，以铁盐溶液为分散相，得到油包水高内相乳液；采用液滴微流技术以碱性溶液为载体连续相，将其与所述乳液混合得到水包油包水乳液小液滴，聚合反应后得到多孔聚合物颗粒，同时铁盐在聚合物原位生成磁性纳米粒子，得到磁性多孔聚合物颗粒，所述聚合颗粒为球形，孔隙率较大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物
，尤其涉及ー种磁性多孔聚合物颗粒及其制备方法。
技术介绍
磁性多孔聚合物是将磁性纳米粒子与多孔聚合物复合而制得的新型功能材料。磁性多孔聚合物粒子可以通过单体聚合或表面改性等方法赋予其表面多种功能基团，使其具有亲水性、生物亲和性或其他表面性能；它同时还具有极强的磁性或磁响应性，因此便于磁分离和磁导向；另外它还具有多孔的表面结构，使磁性多孔聚合物粒子具有较大的内外表面积，而且多孔结构还可以赋予磁性多孔聚合物粒子特殊的应用性能，使其较大的内部空间和较好的表面滲透性。磁性多孔聚合物粒子具有优异的性能，因此，它被广泛应用于生物分离、药物载体、催化剂载体等领域。目前制备磁性微球的方法很多，Ugelstad等报道了一种制备多孔磁性复合微球的方法，该方法首先利用异相聚合的方法制得单分散的多孔聚合物微球，随后加入适当比例的ニ价和三价铁盐溶液，使聚合物微球在铁盐溶液中溶胀、渗透，通过升高PH值并升温至适当的温度，即可在聚合物微球内沉积磁性纳米粒子，制得磁性复合微球。该方法具有以下几个优势:(I)在磁化过程中，单分散聚合物微球的粒径和粒径分布不变，因此最终所得的磁性复合微球具有良好的单分散性；(2)可以制备多种粒径的致密或多孔磁性复合微球(最佳为0.5 20 μ m)； (3)可制备磁性化合物含量大于30%的高磁含量微球。然而该方法制备的材料孔径较小且孔隙率小，限制了其作为快速分离介质的使用。近年来发展的高内相乳液聚合方法是制备高孔隙率多孔聚合物的新方法，制备的多孔聚合物具有均一的开孔结构，孔洞之间有窗子连通，孔隙率超过75%。现有技术将该方法用于制备磁性多孔聚合物，例如:Li等人结合了高内相乳液聚合方法(J.Mater.Chem.，2011, 21，12865-12872.)，以表面修饰的磁性纳米粒子作为稳定剂，以苯こ烯和ニこ烯基苯为聚合単体，利用高内相乳液聚合的方法制备了块状大孔磁性复合材料；Ghosh等人(Progress inColloid Polymer Science, 2011, 138, 161 - 164.)也利用类似的方法，将氧化铁纳米粒子混入油溶性単体作为油相，含有乳化剂及光引发剂的水溶液作为水相，制备油包水乳液，引发聚合制备块状大孔磁性聚合物复合材料。但上述这两种方法制备得到的磁性多孔聚合物均为块状材料，限制了其在某些特定领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种磁性多孔聚合物颗粒及其制备方法，本专利技术提供的磁性多孔聚合物颗粒具有较大的孔隙率，且磁性多孔聚合物颗粒为球形，有利于其应用。本专利技术提供了ー种磁性多孔聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤:a)将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液；b)将所述步骤a)得到的聚合单体混合液与铁盐溶液混合，得到乳液；c)采用液滴微流技术将所述步骤b)得到的乳液与碱性溶液混合得到水包油包水双重乳液小液滴，进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。优选的，所述步骤a)为:在避光条件下，将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液。优选的，所述步骤a)中的油溶性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酷、こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、苯こ烯、ニこ烯基苯和甲基丙烯酸甲酯中的ー种或多种；所述步骤a)中的乳化剂为司班80和聚(こニ醇)-block-聚(丙ニ醇)-block-聚(こニ醇)中的ー种或两种；所述步骤a)中的光引发剂为安息香ニ甲醚，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羟基环己基甲酮。优选的，所述步骤a)中的油溶性単体、乳化剂与光引发剂的质量比为(I 5):(0.1 3): (0.01 0.15)。优选的，所述步骤b)中的铁盐溶液中的铁离子包括三价铁离子和ニ价铁离子；所述三价铁离子与所述ニ价铁离子的摩尔比为10: (5 10)。优选的，所述油溶性单体与所述铁盐溶液的体积比为1: (3 4)。优选的，所述铁盐溶液中铁离子的摩尔浓度为0.01mol/L 0.5mol/L。优选的，所述步骤b )具体为:在搅拌的条件下，向所述步骤a)得到的聚合单体混合液中滴加铁盐溶液，滴加完成后继续搅拌，得到乳液。优选的，所述步骤c)具体为:Cl)将所述步骤b)得到的乳液与碱性溶液在微流通道中混合，得到水包油包水双重乳液小液滴；c2)将所述小液滴进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。本专利技术提供了ー种上述技术方案所述制备方法得到的磁性多孔聚合物颗粒。本专利技术提供了ー种磁性多孔聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤:a)将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液；b)将所述步骤a)得到的聚合单体混合液与铁盐溶液混合，得到乳液；c)采用液滴微流技术将所述步骤b)得到的乳液与碱性溶液混合得到水包油包水双重乳液小液滴，进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。本专利技术提供的制备方法以铁盐溶液为分散相，油溶性単体为连续相制备得到油包水高内相乳液；然后，采用液滴微流技术以碱性溶液为载体连续相，将所述碱性溶液与所述油包水高内相乳液混合制备得到水包油包水乳液小液滴；在微通道中光引发小液滴聚合为多孔聚合物颗粒，同时铁盐与碱性水溶液反应原位生成磁性纳米粒子，得到磁性多孔聚合物颗粒。本专利技术提供的方法得到了高内相乳液，采用液滴微流技术进行光引发聚合，使得到的聚合颗粒呈现球形，且具有较大的孔隙率和较高的室温饱和磁化強度。实验结果表明，本专利技术提供的磁性多孔聚合物颗粒的孔隙 率在70%以上，室温饱和磁化强度可高达3.07emu/g。附图说明图1为本专利技术实施例提供的磁性多孔聚合物颗粒制备流程示意图。具体实施方式本专利技术提供了ー种磁性多孔聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤:a)将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液；b)将所述步骤a)得到的聚合单体混合液与铁盐溶液混合，得到乳液；c)采用液滴微流技术将所述步骤b)得到的乳液与碱性溶液混合得到水包油包水双重乳液小液滴，进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。本专利技术提供的制备方法以铁盐溶液为分散相，油溶性単体为连续相制备得到油包水高内相乳液；然后，采用液滴微流技术以碱性溶液为载体连续相，将所述碱性溶液与所述油包水高内相乳液混合制备得到水包油包水乳液小液滴；在微通道中光引发小液滴聚合为多孔聚合物颗粒，同时铁盐与碱性水溶液反应原位生成磁性纳米粒子，得到多孔聚合物颗粒。本专利技术提供的方法得到了高内相乳液，采用液滴微流技术进行光引发聚合，使得到的聚合颗粒呈现球形，且具有较大的孔隙率和较高的室温饱和磁化強度。液滴微流技术是ー种新兴的、简单有效的方法制备尺寸均一的微米尺寸液滴的方法，其原理是互相不混溶的连续流体在界面处由于表面张カ的作用会生成稳定、有序的非连续流，即小液滴。本专利技术将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液。为了能够使油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合均匀，本专利技术优选在搅拌的条件下将油溶性単体、乳化剂和光引发剂进行混合，更优选将油溶性単体、乳化剂和光引发剂置于装有搅拌装置的三ロ烧瓶中；本专利技术对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可，在本专利技术中，所述搅拌的速度优选为300转/min 500转/min,更优选为350转/min 450转/min,最优选为400转/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性多孔聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤：a）将油溶性单体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液；b）将所述步骤a）得到的聚合单体混合液与铁盐溶液混合，得到乳液；c）采用液滴微流技术将所述步骤b）得到的乳液与碱性溶液混合得到水包油包水双重乳液小液滴，进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。

【技术特征摘要】
1.ー种磁性多孔聚合物颗粒的制备方法，包括以下步骤: a)将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液； b)将所述步骤a)得到的聚合单体混合液与铁盐溶液混合，得到乳液； c)采用液滴微流技术将所述步骤b)得到的乳液与碱性溶液混合得到水包油包水双重乳液小液滴，进行光引发聚合反应，得到磁性多孔聚合物颗粒。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)为: 在避光条件下，将油溶性単体、乳化剂和光引发剂混合，得到聚合单体混合液。3.根据权利要求1 2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中的油溶性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酷、こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、苯こ烯、ニこ烯基苯和甲基丙烯酸甲酯中的ー种或多种； 所述步骤a)中的乳化剂为司班80和聚(こニ醇)-block-聚(丙ニ醇)-block-聚(こニ醇)中的ー种或两种； 所述步骤a)中的光引发剂为安息香ニ甲醚，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羟基环己基甲酮。4.根据权利要求1 2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中的油溶性单体、乳化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟财，姬相玲，彭超，石凯，潘艳雄，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：