一種用活性染料制備的彩色聚合物微球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，通過改變?nèi)玖戏肿铀鶐Э傌?fù)電荷量與微球所帶總正電荷量之比，利用靜電吸引力制得表面帶正電荷或負(fù)電荷的彩色微球。本發(fā)明在制備過程中活性染料的活性基被保留下來，具有可以與羥基或胺基等纖維基質(zhì)上的基團(tuán)反應(yīng)的能力。
【專利說明】一種用活性染料制備的彩色聚合物微球

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能高分子材料領(lǐng)域，涉及一種用活性染料制備的彩色聚合物微球。

【背景技術(shù)】
[0002]彩色聚合物微球是指聚合物微球結(jié)合染料或顏料而帶有顏色的復(fù)合粒子，由于彩色聚合物微球兼有微球比表面積大，粒徑均一，微球表面結(jié)構(gòu)和形態(tài)多樣的優(yōu)點(diǎn)，以及染料優(yōu)異的色彩和有機(jī)顏料超強(qiáng)的耐久性的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、食品、生物標(biāo)記和檢測、藥物釋放、臨床診斷、光子晶體、紡織印染工業(yè)等方面。
[0003]可通過染料與單體發(fā)生聚合反應(yīng)，制得彩色微球。專利CN201110033975介紹將烯酸酯類單體與熒光染料在超純水中發(fā)生無皂乳液聚合，制得熒光乳膠粒的方法。CN200710031103描述了用金屬配合物熒光單體與甲基丙烯酸單體共聚制得熒光微球的方法。CN200710304485介紹了將溶劑染料與單體混合進(jìn)行乳液聚合，得到著色的內(nèi)核，然后進(jìn)行殼層聚合物包覆，再經(jīng)改性后，制得電子紙用彩色微球。專利201210199843.X先合成帶有雙鍵官能團(tuán)的染料，然后與丙烯酸酯類單體聚合，制得彩色微球。專利CN201210012405將染料進(jìn)行改性得到含有可聚合雙鍵的染料，再將其與烯類單體乳液聚合，制備出彩色聚合物乳液。CN201310073995先將活性染料進(jìn)行雙鍵功能化，然后將其與主單體、乳化劑、緩沖劑、水溶性自由基型引發(fā)劑和水混合進(jìn)行乳液共聚合反應(yīng)，制得彩色聚合物乳液。
[0004]染料還可以通過分子間作用力與聚合物微球結(jié)合，制得彩色聚合物微球。CN200710058397用熒光素對丙烯酸酯類或苯乙烯類均聚合物、共聚物微球進(jìn)行染色，制得熒光微球。專利CN201110034028.3將乳膠顆粒懸浮液與熒光素、羅丹明系列染料、香豆素染料、氟硼類染料、方酸類染料或花青類染料混合，加熱后染料分子鑲嵌在膨脹后的乳膠顆粒中，再除去顆粒表面的染料分子，得到彩色乳膠顆粒。CN201310505120.2采用細(xì)乳液聚合法制備樹脂包覆顏料、蠟及電荷劑的核殼復(fù)合乳膠粒子，然后通過電解質(zhì)凝聚復(fù)合的方法制得彩色墨粉粒子。CN200610013549在二甲苯中加入冰染料或分散染料、五氧化二磷、苯乙烯-二乙烯苯-甲基丙烯酸或苯乙烯-二乙烯苯-丙烯酸聚合物，在160°C下反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過過濾，乙醇洗滌、去離子水洗，干燥得到染料包裹聚合物的彩色粒子。CN200710119034用酸性染料、直接染料或溶劑染料對聚合物微球殼層進(jìn)行染色，制得彩色微球。CN201210262061采用溶劑逐漸揮發(fā)法將羅丹明101和吖啶橙對聚苯乙烯微球染色，再將染色聚苯乙烯微球于微乳液中溶脹，而后于溶脹體系中加入模板分子、功能單體、引發(fā)劑和分散液在微球表面進(jìn)行聚合，形成分子印跡鍵合染色的聚苯乙烯微球。
[0005]本發(fā)明利用活性染料分子與聚合物微球表面基團(tuán)之間的靜電作用力制得彩色聚合物微球。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用活性染料通過靜電作用力制備的彩色聚合物微球。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟:(1)當(dāng)染料分子所帶總負(fù)電荷量小于微球所帶總正電荷量時(shí)，將染液加入到乳液中，制備的彩色聚合物微球表面帶正電荷。(2)當(dāng)染料分子所帶總負(fù)電荷量大于微球所帶總正電荷量時(shí)，將乳液加入到染液中，制備的彩色聚合物微球表面帶負(fù)電荷。
[0008]本發(fā)明所述的聚合物微球是指表面帶有季銨鹽基團(tuán)的苯乙烯-丙酸酯類共聚物微球。如聚苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨微球，聚苯乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨微球，聚苯乙烯-丙烯酸乙酯-對乙烯基芐基三甲基氯化銨微球，聚苯乙烯-丙烯酸丁酯-對乙烯基芐基三甲基氯化銨微球等。
[0009]本發(fā)明所述活性染料是指分子結(jié)構(gòu)中含有磺酸基等陰離子基團(tuán)的活性染料，如活性紅1、6、195，活性黃1、2、174，活性橙4、5、96，活性紫4、5、46，活性藍(lán)13、19、81，活性黑8、45等。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:(1)制備方法簡單，所得彩色聚合物微球可以通過滲析得到純凈的產(chǎn)品。(2)可以通過調(diào)整染料分子所帶總負(fù)電荷量與微球所帶總正電荷量之比，調(diào)節(jié)彩色聚合物微球表面電荷性質(zhì)和電量。(3)活性染料分子中的活性基在制備過程中沒有被破壞，可在應(yīng)用過程中進(jìn)一步利用其反應(yīng)能力。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
在攪拌下，將15mL濃度為5mg/L的活性紅195染液滴加到1mL濃度為lg/L聚苯乙烯-丙烯酸丁酯-對乙烯基芐基三甲基氯化銨微球懸浮液中，在25°C的溫度染色2小時(shí)，制備的彩色聚合物微球表面帶正電荷。
[0012]實(shí)施例2
在磁力攪拌下，將15mL濃度為7mg/L的活性紅195染液滴加到1mL濃度為lg/L聚苯乙烯-丙烯酸丁酯-對乙烯基芐基三甲基氯化銨微球懸浮液中，在25°C的溫度染色2小時(shí)，制備的彩色聚合物微球表面帶正電荷。
[0013]實(shí)施例3
在磁力攪拌下，將1mL濃度為lg/L聚苯乙烯-丙烯酸丁酯-對乙烯基芐基三甲基氯化銨微球懸浮液滴加到15mL濃度為15mg/L的活性紅195染液中，在25°C的溫度染色2小時(shí)，制備的彩色聚合物微球表面帶負(fù)電荷。
[0014]實(shí)施例4
在磁力攪拌下，將1mL濃度為lg/L聚苯乙烯-丙烯酸丁酯-對乙烯基芐基三甲基氯化銨微球懸浮液滴加到15mL濃度為25mg/L的活性紅195染液中，在25°C的溫度染色2小時(shí)，制備的彩色聚合物微球表面帶負(fù)電荷。
【權(quán)利要求】
1.一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，其特征在于活性染料分子通過靜電吸引力與聚合物微球表面的基團(tuán)結(jié)合并存在于微球的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，其特征在于所述的聚合物微球是表面帶有季銨鹽基團(tuán)的苯乙烯-丙酸酯類共聚物微球。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，其特征在于活性染料分子結(jié)構(gòu)中含有磺酸基等陰離子基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，其特征在于當(dāng)染料分子所帶總負(fù)電荷量小于微球所帶總正電荷量時(shí)，制備的彩色聚合物微球表面帶正電荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，其特征在于當(dāng)染料分子所帶總負(fù)電荷量大于微球所帶總正電荷量時(shí)，制備的彩色聚合物微球表面帶負(fù)電荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用活性染料制備的彩色聚合物微球，其特征在于所得彩色聚合物微球可以通過半透膜滲析法進(jìn)行提純。
【文檔編號】D06P3/34GK104313903SQ201410595705
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】房寬峻, 韓冬梅, 蔡玉青, 郝龍?jiān)? 張建波 申請人:青島大學(xué)