專利名稱：一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體的說是ー種粒徑可控單分散聚苯こ烯微球的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著單分散性聚合物微球在生物醫(yī)學(xué)、分析化學(xué)、色譜技術(shù)、微電子技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，在過去的幾十年中，國內(nèi)外研究者們對獲得粒徑可控的單分散性聚合物微球已經(jīng)做 了很多研究，其中也獲得了很多成果。例如ー些科學(xué)家人使用2，2-偶氮(2-甲基丙基脒)ニ鹽酸鹽作引發(fā)劑，通過單體的用量、引發(fā)劑的用量、反應(yīng)體系的酸堿度獲得了聚合反應(yīng)的最佳條件。ー些科學(xué)家在反應(yīng)初期將ー種兩性表面活性劑ニ甲基十二烷基銨內(nèi)鹽加入到苯こ烯、過硫酸鉀、水的反應(yīng)體系中，結(jié)果制備出平均粒徑達到3. 4um且粒徑分布較差。美國專利，公開號US5006617，
公開日期1991年04月09 ;提出了用烯類基不飽和單體通過無阜乳液聚合制備乳膠粒的方法，制備的乳膠尺寸分布在O. 02um-5um之間。從而ー些科學(xué)家運用種子兩步溶脹技術(shù)制備了粒徑為4-7um的單分散交聯(lián)苯こ烯微球。還有ー些科學(xué)家利用蒸餾沉淀聚合法制備了粒徑為2-3um的單分散交聯(lián)聚苯こ烯微球。還有ー些科學(xué)家以聚こ烯基吡咯酮為分散劑，偶氮ニ異丁腈為引發(fā)劑，醇、水混合物為分散介質(zhì)，用分散聚合法制備了聚苯こ烯，全面研究了初始單體濃度、分散劑用量、引發(fā)劑濃度、分散介質(zhì)組成和反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件所得聚合物微球粒徑和粒徑分布的影響。而以上的方法具體操作比較復(fù)雜，原材料價格昂貴，對某些儀器的要求較高，對于普通生物醫(yī)藥企業(yè)來說，無法推廣使用。本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了ー種粒徑可控單分散聚苯こ烯微球的制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計了ー種粒徑可控單分散聚苯こ烯微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟，三ロ燒瓶中加入水和乳化剤，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入一定的量的単體，乳化O. 5-2. 5小吋，升至反應(yīng)溫度65-90°C，再攪拌，并在氮氣的保護下滴加引發(fā)劑，聚合反應(yīng)12-48小時；終止反應(yīng)即得乳膠微粒，超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水こ醇超聲波分散，前道步驟重復(fù)3-4次，將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。所述的聚合物微球的粒徑分布范圍在50至300nm。所述的單體為100g，其成分為苯こ烯或苯こ烯與其它共聚單體的混合物。所述的乳化劑為十二烷基硫酸鈉、聚苯こ烯吡咯烷酮、油酸中的ー種或幾種混合物。
所述的引發(fā)劑為O. 5g，其成分為過硫酸鹽以及偶氮ニ異丁腈中的ー種。所述的聚合物微球的存在形式為乳膠在去離子水中分散或是固體粉末。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點I、能夠簡單的通過調(diào)節(jié)單體濃度、乳化劑用量、反應(yīng)溫度、乳化時間、引發(fā)劑用量、反應(yīng)時間，即可得到粒徑可控單分散聚苯こ烯微球，制備出粒徑分布范圍在50-300nm之間。2、該制備方法原料低廉、易得，エ藝簡單，對儀器設(shè)備要求低，成本低，制備的粒徑可控單分散聚苯こ烯微球能夠很好的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、分析化學(xué)、色譜技術(shù)、微電子技術(shù)等領(lǐng)域。下面對本發(fā)明作進ー步描述。實施例一在三ロ燒瓶中加入IOOOml水和150mg乳化劑，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入200g的単體，該單體主要成分為苯こ烯或苯こ烯與其它共聚單體的混合物，該共聚體為丙烯酸、甲基丙烯酸、羥基酷、磺酸鈉、丙烯醛中的ー種或幾種混合物，乳化O. 5-2. 5小吋，升至反應(yīng)溫度65-90°C，在攪拌，并在氮氣的保護下滴加I. Og引發(fā)齊U，該引發(fā)劑主要成分為過硫酸鹽或偶氮ニ異丁腈，聚合反應(yīng)12-48小吋。終止反應(yīng)即得乳膠微粒。再通過超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水こ醇超聲波分散，重復(fù)上述步 驟3至4次。將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。通過投射電鏡觀察乳液中微球球型性較好，呈現(xiàn)良好的單分散性。通過粒徑分布儀測定微球粒徑分布,平均粒徑在302nm, CV為8. 9%。實施例ニ在三ロ燒瓶中加入IOOOml水和180mg乳化劑，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入150g的単體，該單體主要成分為苯こ烯或苯こ烯與其它共聚單體的混合物，該共聚體為丙烯酸、甲基丙烯酸、羥基酷、磺酸鈉、丙烯醛中的ー種或幾種混合物，乳化O. 5-2. 5小吋，升至反應(yīng)溫度65-90°C，再攪拌，并在氮氣的保護下滴加O. 8g引發(fā)齊U，該引發(fā)劑主要成分為過硫酸鹽或偶氮ニ異丁腈，聚合反應(yīng)12-48小時，終止反應(yīng)即得乳膠微粒。再通過超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水こ醇超聲波分散，以上步驟重復(fù)3至4次后，將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。通過投射電鏡觀察乳液中微球球型性較好，呈現(xiàn)良好的單分散性。通過粒徑分布儀測定微球粒徑分布，平均粒徑在147nm, CV為6. 2%。實施例三在三ロ燒瓶中加入IOOOml水和220mg乳化劑，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入120g的単體，該單體主要成分為苯こ烯或苯こ烯與其它共聚單體的混合物，該共聚體為丙烯酸、甲基丙烯酸、羥基酷、磺酸鈉、丙烯醛中的ー種或幾種混合物，乳化O. 5-2. 5小吋，升至反應(yīng)溫度65-90°C，在攪拌，并在氮氣的保護下滴加O. 5g引發(fā)齊U，該引發(fā)劑主要成分為過硫酸鹽或偶氮ニ異丁腈，聚合反應(yīng)12-48小時，終止反應(yīng)即得乳膠微粒。再通過超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水こ醇超聲波分散，再離心再洗滌，如此重復(fù)3至4次，將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。通過投射電鏡觀察乳液中微球球型性較好，呈現(xiàn)良好的單分散性。通過粒徑分布儀測定微球粒徑分布，平均粒徑在98nm，CV為10. 4%。實施例四
在三ロ燒瓶中加入IOOOml水和240mg乳化劑，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入IOOg的単體，其単體主要成分為苯こ烯或苯こ烯與其它共聚單體的混合物，該共聚體為丙烯酸、甲基丙烯酸、羥基酷、磺酸鈉、丙烯醛中的ー種或幾種混合物，乳化O. 5-2. 5小時，升至反應(yīng)溫度65-90°C，在攪拌和氮氣的保護下滴加O. 5g引發(fā)劑，該引發(fā)劑主要成分為過硫酸鹽或偶氮ニ異丁腈，聚合反應(yīng)12-48小時，終止反應(yīng)即得乳膠微粒。再通過超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水こ醇超聲波分散，以上步驟重復(fù)3至4次后，將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。通過投射電鏡觀察乳液中微球球型性較好，呈現(xiàn)良好的單分散性。通過粒徑分布儀測定微球粒徑分布，平均粒徑在52nm，CV為8. 6%。
權(quán)利要求
1.一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟，三口燒瓶中加入水和乳化劑，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入一定的量的單體，乳化0. 5-2. 5小時，升至反應(yīng)溫度65-90°C，再攪拌，并在氮氣的保護下滴加引發(fā)劑，聚合反應(yīng)12-48小時； 終止反應(yīng)即得乳膠微粒，超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水乙醇超聲波分散，前道步驟重復(fù)3-4次，將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述的聚合物微球的粒徑分布范圍為50至300nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述的單體為100g，其成分為苯乙烯或苯乙烯與其它共聚單體的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述的共聚單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、羥基酯、磺酸鈉、丙烯醛中的一種或幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述的乳化劑為十二烷基硫酸鈉、聚苯乙烯吡咯烷酮、油酸中的一種或幾種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為0. 5g，其成分為過硫酸鹽以及偶氮二異丁腈中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于所述的聚合物微球的存在形式為乳膠在去離子水中分散或是固體粉末。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體的說是一種粒徑可控單分散聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟，三口燒瓶中加入水和乳化劑，攪拌溶液至溶液澄清，通入氮氣置換反應(yīng)體系的空氣，再加入一定的量的單體，乳化0.5-2.5小時，升至反應(yīng)溫度65-90℃，再攪拌，并在氮氣的保護下滴加引發(fā)劑，聚合反應(yīng)12-48小時；終止反應(yīng)即得乳膠微粒，超速離心機離心沉降，棄去上清液加入無水乙醇超聲波分散，前道步驟重復(fù)3-4次，將洗滌后的微球倒入培養(yǎng)皿中真空干燥箱烘干，即得聚合物微球。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，該制備方法原料低廉、易得，工藝簡單，制備的粒徑可控單分散聚苯乙烯微球能夠很好的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、微電子技術(shù)等領(lǐng)域。
文檔編號C08F2/24GK102675501SQ20121018937
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者李子樵, 饒啊文 申請人:上海藍怡科技有限公司