本发明涉及一种大尺寸分散均匀型晶胶基质材料的制备方法，属于晶胶材料技术领域。
背景技术
晶胶层析分离技术的分离介质即晶胶介质，是一种特殊的整体式连续床介质，它的骨架和孔隙结构与常规连续床不同，与常规聚合反应所得的凝胶也不同。晶胶介质内部具有尺寸达数微米至数百微米的互相连通的超大孔隙，可使原料液中的微生物细胞、细胞碎片等固体颗粒顺利通过，实现与扩张床可比拟的高流速操作。除此之外，晶胶介质还具有很好的弹性和很强的复原能力，可反复使用。聚合物晶胶的制备通常遵循三个步骤(1)含有单体/预聚体、交联剂和引发剂的混合溶液制备，(2)低温凝胶化，(3)解冻。当含有单体等组分的溶液被冷冻至溶剂结晶温度以下，部分溶剂分子形成结晶，单体等组分被浓缩在一个非冷冻液相微区；高浓度单体在低温下发生聚合/凝胶化反应，生成交联聚合物相；反应结束，溶剂晶粒所占据的空间在解冻后形成贯通孔隙。
晶胶介质作为一种新型的分离介质，因其拥有尺寸达数微米至数百微米且相互连通的超大孔隙，故适合于在较高流速下直接处理含固体颗粒的生物原料液，可以实现生物大分子的快速分离纯化。目前已商业化的晶胶介质体积较小，单柱难以适用于处理量较大的场合。若能制备大直径、大体积、高通量整体晶胶介质，将能有效解决这一问题。但由于晶胶介质的制备是一个溶剂结晶与单体聚合耦合的复杂过程，其传热过程包括结晶放热和聚合放热两部分，若其尺寸较大，则在宏观上表现为移动相边界的非稳态导热过程，导致其内部产生较为明显的温度分布差异，而温度分布的不均匀性则会直接导致晶胶介质内部结构不均匀，性能下降。这也是制备大尺寸整体晶胶介质的难度所在，所以如何制备一种具有优异均匀性能的大尺寸晶胶材料很有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有大尺寸晶胶材料内部分散不均匀，性能较差的问题，提供了一种大尺寸分散均匀型晶胶基质材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按质量比1:8，将聚偏二氟乙烯-六氟丙烯添加至质量分数5％硫酸钠溶液中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45～50份混合液、10～15份戊二醇二丙烯酸酯、0.5～1.0份过硫酸铵搅拌混合并水浴加热，静置冷却至室温，收集反应液；
（2）将反应液置于75～85℃下干燥，静置冷却至室温，得凝胶改性液，按质量比1:15，将甘油三酸酯添加至凝胶改性液中，搅拌混合并置于均质机中均质处理，得混合均质液；
（3）再按重量份数计，分别称量45～50份丙烯酰胺单体、25～30份混合均质液、5～10份n，n’-亚甲基双丙烯酰胺和2～3份过硫酸铵置于玻璃层析柱中，密封后将其置于程序降温的低温恒温槽中，缓慢降温，待温度降至-20℃时，停止降温，保温反应；
（4）待保温加热完成后，再次缓慢降温，待温度将至-30℃后，停止降温并保温反应，待保温反应完成后，将其置于室温下静置，过滤并收集滤饼，洗涤、干燥并收集得干燥物，即可制备得所述的大尺寸分散均匀型晶胶基质材料。
步骤（3）所述的缓慢降温为按1℃/min速度缓慢降温。
步骤（4）所述的再次缓慢降温为按2℃/min缓慢降温。
步骤（4）所述的洗涤为用质量分数5％盐酸冲洗3～5次后，再用去离子水冲洗至洗涤液呈中性。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案采用聚偏二氟乙烯-六氟丙烯为原料制备改性电解质材料，通过制备的凝胶电解质与丙烯酰胺单体复合并使其在制备晶胶材料过程中孔隙内表面进行化学修饰，固载离子交换功能基团，获得一种内嵌纳米粒阳离子离子交换晶胶介质，在离子交换层析应用中，介质的吸附性能决定了分离纯化的效率，所以本发明技术方案制备的晶胶材料具有优异的接枝吸附性能；
（2）本发明技术方案通过在电解质材料中添加改性材料甘油三酸脂，通过甘油三酸脂在聚合制备晶胶过程中，作为分散剂，通过其分子上的脂肪酸链的结构的存在和增加链长均能使颗粒的絮凝作用降低，由于电解质混合与甘油三酸脂产生的基团与颗粒表面发生强烈吸附，从而迫使碳氢链停留在和颗粒表面邻近的溶剂中，相互疏离，从而为颗粒提供了空间稳定性，从而有效改善聚丙烯酰胺晶胶基质材料聚合过程中的均匀程度。
具体实施方式
按质量比1:8，将聚偏二氟乙烯-六氟丙烯添加至质量分数5％硫酸钠溶液中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45～50份混合液、10～15份戊二醇二丙烯酸酯、0.5～1.0份过硫酸铵置于三口烧瓶中，再在75～85℃下水浴加热2～3h后，静置冷却至室温，收集反应液并置于75～85℃下干燥1～2h，静置冷却至室温，得凝胶改性液；按质量比1:15，将甘油三酸酯添加至凝胶改性液中，搅拌混合并置于均质机中均质处理3～5h，得混合均质液；再按重量份数计，分别称量45～50份丙烯酰胺单体、25～30份混合均质液、5～10份n，n’-亚甲基双丙烯酰胺和2～3份过硫酸铵置于玻璃层析柱中，密封后将其置于程序降温的低温恒温槽中，按1℃/min速度缓慢降温，待温度降至-20℃时，停止降温，保温反应2～3h，待保温加热完成后，再按2℃/min缓慢降温，待温度将至-30℃后，停止降温并保温反应10～12h，待保温反应完成后，将其置于室温下静置1～2h，过滤并收集滤饼，用质量分数5％盐酸冲洗3～5次后，再用去离子水冲洗至洗涤液呈中性后，真空冷冻干燥并收集得干燥物，即可制备得所述的大尺寸分散均匀型聚丙烯酰胺基晶胶基质材料。
按质量比1:8，将聚偏二氟乙烯-六氟丙烯添加至质量分数5％硫酸钠溶液中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45份混合液、10份戊二醇二丙烯酸酯、0.5份过硫酸铵置于三口烧瓶中，再在75℃下水浴加热2h后，静置冷却至室温，收集反应液并置于75℃下干燥2h，静置冷却至室温，得凝胶改性液；按质量比1:15，将甘油三酸酯添加至凝胶改性液中，搅拌混合并置于均质机中均质处理3h，得混合均质液；再按重量份数计，分别称量45份丙烯酰胺单体、25份混合均质液、5份n，n’-亚甲基双丙烯酰胺和2份过硫酸铵置于玻璃层析柱中，密封后将其置于程序降温的低温恒温槽中，按1℃/min速度缓慢降温，待温度降至-20℃时，停止降温，保温反应2h，待保温加热完成后，再按2℃/min缓慢降温，待温度将至-30℃后，停止降温并保温反应10h，待保温反应完成后，将其置于室温下静置1h，过滤并收集滤饼，用质量分数5％盐酸冲洗3次后，再用去离子水冲洗至洗涤液呈中性后，真空冷冻干燥并收集得干燥物，即可制备得所述的大尺寸分散均匀型聚丙烯酰胺基晶胶基质材料。
按质量比1:8，将聚偏二氟乙烯-六氟丙烯添加至质量分数5％硫酸钠溶液中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量47份混合液、12份戊二醇二丙烯酸酯、0.7份过硫酸铵置于三口烧瓶中，再在77℃下水浴加热3h后，静置冷却至室温，收集反应液并置于77℃下干燥2h，静置冷却至室温，得凝胶改性液；按质量比1:15，将甘油三酸酯添加至凝胶改性液中，搅拌混合并置于均质机中均质处理4h，得混合均质液；再按重量份数计，分别称量47份丙烯酰胺单体、27份混合均质液、7份n，n’-亚甲基双丙烯酰胺和2份过硫酸铵置于玻璃层析柱中，密封后将其置于程序降温的低温恒温槽中，按1℃/min速度缓慢降温，待温度降至-20℃时，停止降温，保温反应2h，待保温加热完成后，再按2℃/min缓慢降温，待温度将至-30℃后，停止降温并保温反应11h，待保温反应完成后，将其置于室温下静置2h，过滤并收集滤饼，用质量分数5％盐酸冲洗4次后，再用去离子水冲洗至洗涤液呈中性后，真空冷冻干燥并收集得干燥物，即可制备得所述的大尺寸分散均匀型聚丙烯酰胺基晶胶基质材料。
按质量比1:8，将聚偏二氟乙烯-六氟丙烯添加至质量分数5％硫酸钠溶液中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量50份混合液、15份戊二醇二丙烯酸酯、1.0份过硫酸铵置于三口烧瓶中，再在85℃下水浴加热3h后，静置冷却至室温，收集反应液并置于85℃下干燥2h，静置冷却至室温，得凝胶改性液；按质量比1:15，将甘油三酸酯添加至凝胶改性液中，搅拌混合并置于均质机中均质处理5h，得混合均质液；再按重量份数计，分别称量50份丙烯酰胺单体、30份混合均质液、10份n，n’-亚甲基双丙烯酰胺和3份过硫酸铵置于玻璃层析柱中，密封后将其置于程序降温的低温恒温槽中，按1℃/min速度缓慢降温，待温度降至-20℃时，停止降温，保温反应3h，待保温加热完成后，再按2℃/min缓慢降温，待温度将至-30℃后，停止降温并保温反应12h，待保温反应完成后，将其置于室温下静置2h，过滤并收集滤饼，用质量分数5％盐酸冲洗5次后，再用去离子水冲洗至洗涤液呈中性后，真空冷冻干燥并收集得干燥物，即可制备得所述的大尺寸分散均匀型聚丙烯酰胺基晶胶基质材料。
将本发明制备的实例1，2，3进行性能测试，具体测试结果如下表表1所示：
表1性能测试表
由上表可知，本发明制备的晶胶基质具有优异的分散均匀性能。