一种微米级聚合物空心微球的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109337039A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811094752.3B01J13/04(2006.01)(22)申请日2018.09.19(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央大学城(72)发明人杨晓武辛燕李培枝秋列维(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人黄秦芳(51)Int.Cl.C08G18/73(2006.01)C08G18/75(2006.01)C08G18/79(2006.01)C08G18/30(2006.01)C08J9/28(2006.01)B01J13/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种微米级聚合物空心微球的制备方法(57)摘要本发明涉及一种微米级聚合物空心微球的制备方法，将聚醚和多异氰酸酯混合均匀，升温并反应，得到聚氨酯与异氰酸酯混合物；冷却所得混合物，与水搅拌均匀，得到乳液；使用液氮冷却所得乳液，得到冰块状固体；将得到的冰块状固体真空干燥，干燥后得到空心微球。本发明通过对制备方法的优化，不使用催化剂，避免水分过早介入，引入冷却操作，使制备步骤精简，有害物残留少，且制得的空心微球形状结构规则，能够应用于生物材料和医用材料领域。CN109337039ACN109337039A权利要求书1/1页1.一种微米级聚合物空心微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，将10份聚醚和15~20份多异氰酸酯混合均匀，升温至50~70℃，反应20~30min，得到聚氨酯与异氰酸酯混合物；步骤二，冷却步骤一所得混合物，与混合物9~10倍质量的水搅拌均匀，得到乳液；步骤三，使用液氮冷却步骤二所得乳液，得到冰块状固体；步骤四，将步骤三得到的冰块状固体真空干燥，干燥压力为5~10Pa，干燥后得到空心微球。2.根据权利要求1所述的一种微米级聚合物空心微球的制备方法，其特征在于：步骤一中，聚醚为平均相对分子质量为350~450g/mol的聚乙二醇醚，一端为羟基，另一端为不活泼烷基。3.根据权利要求1或2所述的一种微米级聚合物空心微球的制备方法，其特征在于：步骤一中，多异氰酸酯为含有两个以上异氰酸酯基的异氰酸酯，为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）或HDI三聚体。2CN109337039A说明书1/3页一种微米级聚合物空心微球的制备方法技术领域[0001]本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种微米级聚合物空心微球的制备方法。背景技术[0002]有空心特征的球状颗粒具有容纳其他物质的功能。特别是当球状颗粒的直径为微米级或纳米级的时候，这种微球便具备了密度小、比表面积大的特征，对其中的容纳物质具有遮盖能力强和负载能力高的特性。不填充其他物质的时候，可用作隔热隔音材料。填充药物等活性物时，可以控制释放和作为微型反应器使用。填充催化剂时，则可以大幅提高催化效率。所以微纳尺度的空心微球在先进材料的制备中发挥了重要作用。[0003]中空微球的制备，通常是利用一个球形内核做模板，使聚合物在内核周围聚集生长，形成小球后移除内核。不同的聚合物需要用到不同的内核，而内核的移除方式差异很大，所以就会造成不同的空心微球性质各不相同。比如聚丙烯酸类微球形成时，需要先用含羧基单体聚合成内核，再用无羧基单体就在内核表面进一步反应形成壳体，最后利用碱使内核离子化并吸水膨胀从而形成中空微球。这个过程对单体配比具有较高要求，反应程序较多，容易出现差错。也有使用纳米级二氧化硅作为内核，在表面包裹一层聚合物，包裹过程完成后，利用氟化氢溶液溶解内核，这种空心微球的制备成功率较高，但是除去二氧化硅时必然导致大量的氟残留，影响了该类中空微球在生物领域的应用。在不同的微球形成过程中，都存在壳体形成过程复杂，内核移除困难的问题。[0004]中国专利CN108192074公开了一种利用自乳化技术制备交联聚氨酯微球和/或聚氨酯空心微球的方法，不使用有机溶剂，但是为了或得复杂的网络状聚合物结构需使用官能度为3以上的聚合物以及有机金属催化剂。在该发明中的干燥过程中这些有机金属被保留在产品中，使得该产品无法应用于生物材料和医用材料。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种微米级聚合物空心微球的制备方法，参与反应的原料种类少，中空微球形成过程简单。[0006]本发明所采用的技术方案是：一种微米级聚合物空心微球的制备方法，其制备步骤如下：步骤一，将10份聚醚和15~20份多异氰酸酯混合均匀，升温至50~70℃，反应20~30min，得到聚氨酯与异氰酸酯混合物；步骤二，冷却步骤一所得混合物，与混合物9~10倍质量的水搅拌均匀，得到乳液；步骤三，使用液氮冷却步骤二所得乳