本發(fā)明涉及一種聚合物微膠囊的制備方法，具體涉及以同時(shí)具有表面活性和引發(fā)單體聚合功能的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯為大分子乳化劑和引發(fā)劑，在不額外加入小分子乳化劑和引發(fā)劑的條件下，引發(fā)疏水性單體聚合，得到聚合物微膠囊。

背景技術(shù)：

聚合物微膠囊能保護(hù)物質(zhì)免受環(huán)境影響，改變物質(zhì)表面性能，隔離活性成分，降低揮發(fā)性和毒性，控制可持續(xù)釋放等多種作用，在醫(yī)藥、食品、化妝品、涂料、農(nóng)藥、添加劑等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。依據(jù)成囊機(jī)理和條件，聚合物微膠囊的制備方法可分為模板法、層層自組裝法、復(fù)凝聚法、噴霧干燥法、界面聚合法、相分離法和原位聚合法等。

上述制備方法中，界面聚合法、相分離法和原位聚合法因廣泛的單體適用性而被用于制備粒徑從幾十納米到上百微米的聚合物微膠囊。界面聚合法的原理是將兩種活性單體分別溶解在互不相溶的溶劑中，當(dāng)一種溶液被分散在另一種溶液中時(shí)，兩相溶液中的單體在相界面發(fā)生聚合反應(yīng)形成膠囊。該方法需要在單體的種類、濃度以及兩相溶劑的配比等方面進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)和選擇，因此限制條件較多，不易制備多品種的聚合物微膠囊。相分離法是將微膠囊的芯材與壁材共溶于有機(jī)溶劑并在水中乳化形成乳液，通過溶劑揮發(fā)過程中芯材與壁材之間的相分離，制得多種形貌的微膠囊。但是，該方法需要使用大量的有機(jī)溶劑，在揮發(fā)過程中會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。原位聚合法是以作為芯材的反應(yīng)性單體或其可溶性預(yù)聚體與引發(fā)劑為分散相，通過在水中加入表面活性劑將分散相乳化，芯材中的單體或預(yù)聚體聚合后形成的聚合物因與單體或預(yù)聚體不相容而發(fā)生相分離形成微膠囊。該方法的不足之處在于需要使用大量的表面活性劑和引發(fā)劑，體系較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種聚合物微膠囊的制備方法。

技術(shù)方案

一種聚合物微膠囊的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將具有表面活性和引發(fā)單體聚合功能的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、疏水性單體和水按質(zhì)量比為0.1～1:1～10:10～100的比例混合后乳化1～30分鐘得到水包油乳液；

步驟2：然后加熱至60～100℃以引發(fā)單體的聚合反應(yīng)，保溫2～24小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)；

步驟3：用水清洗反應(yīng)后的乳液以除去未反應(yīng)的單體、溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚合物微膠囊。

所述疏水性單體為苯乙烯、4-羥甲基苯乙烯、4-氯甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇或二丙烯酸乙二醇酯。

有益效果

本發(fā)明提出的一種聚合物微膠囊的制備方法，利用同時(shí)具有表面活性和引發(fā)單體聚合功能的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯為大分子乳化劑和引發(fā)劑，在加熱條件下引發(fā)疏水性單體的聚合，得到聚合物微膠囊。與現(xiàn)有的聚合物微膠囊制備方法相比，無需加入額外的小分子乳化劑和引發(fā)劑等，體系和制備工藝簡單，后處理簡便，通用性強(qiáng)，成本較低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明所涉及的聚合物微膠囊制備方法屬于原位聚合法，優(yōu)勢之處在于引入同時(shí)具有表面活性和引發(fā)單體聚合功能的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯為大分子乳化劑和引發(fā)劑，在不額外加入小分子乳化劑和引發(fā)劑的條件下，即可引發(fā)疏水性單體聚合，得到聚合物微膠囊。該方法體系和制備工藝簡單，后處理簡便，通用性強(qiáng)，成本較低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)甲基丙烯酸甲酯所得聚合物微膠囊的掃描電鏡照片。

圖2：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)二乙烯基苯所得聚合物微膠囊的掃描電鏡照片。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)苯乙烯聚合制備聚合物微膠囊

將6g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、40g苯乙烯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至60℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的苯乙烯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚苯乙烯微膠囊。

實(shí)施例2：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)二乙烯基苯聚合制備聚合物微膠囊

將4g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、40g二乙烯基苯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至70℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的二乙烯基苯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚二乙烯基苯微膠囊。

實(shí)施例3：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)4-羥甲基苯乙烯聚合制備聚合物微膠囊

將4g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、40g 4-羥甲基苯乙烯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至70℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的4-羥甲基苯乙烯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚(4-羥甲基苯乙烯)微膠囊。

實(shí)施例4：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)4-氯甲基苯乙烯聚合制備聚合物微膠囊

將6g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、60g 4-氯甲基苯乙烯單體、150g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至80℃，反應(yīng)10小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的4-氯甲基苯乙烯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚(4-氯甲基苯乙烯)微膠囊。

實(shí)施例5：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)甲基丙烯酸甲酯聚合制備聚合物微膠囊

將8g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、40g甲基丙烯酸甲酯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至60℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的甲基丙烯酸甲酯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚甲基丙烯酸甲酯微膠囊。

實(shí)施例6：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)甲基丙烯酸丁酯聚合制備聚合物微膠囊

將4g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、40g甲基丙烯酸丁酯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至60℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的甲基丙烯酸丁酯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚甲基丙烯酸丁酯微膠囊。

實(shí)施例7：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)二丙烯酸乙二醇酯聚合制備聚合物微膠囊

將4g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、40g二丙烯酸乙二醇酯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至70℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的二丙烯酸乙二醇酯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚二丙烯酸乙二醇酯微膠囊。

實(shí)施例8：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯引發(fā)苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚合制備聚合物微膠囊

將6g聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、20g苯乙烯單體、20g甲基丙烯酸甲酯單體、100g水混合后，于室溫?cái)嚢枞榛?0分鐘，加熱至60℃，反應(yīng)12小時(shí)后，用水充分清洗除去未聚合的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯及溶于水中的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，得到聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)微膠囊。