一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于功能高分子材料技术领域，涉及一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法。
【背景技术】
[0002]空心聚合物微球由于内部空腔的存在而具有密度小、比表面积大、遮盖力强和负载能力高等特性，从而在隔热隔声材料、生物活性物质及催化剂载体、药物负载及控制释放等领域有广泛应用前景。CN 201410510090.9制备了具有高负载量、高灵活性、高稳定性等特点的磁性、荧光中空多级孔聚合物微球，应用于靶向与示踪药物载体等生物医学领域。
[0003]空心聚合物微球由于具有空心结构，外部壳层聚合物与空腔内的空气对光的折射率不同，所以入射光能被有效散射，产生光学效应。CN 201010280611.8制备了乳胶粒内层为带亲水性官能团的聚合物，中间层为轻度交联的复式结构，最外层为较高玻璃化温度的多层核壳中空微球乳液，应用于涂料印花，具有光泽度高、鲜艳度好等优点。CN201210223780.7制备具有缓冲层的中空粒子，核层以丙烯酸(酯)系为单体，缓冲层取核层乳液与丙烯酸酯系单体及含酸官能基丙烯酸系单体，壳层为非离子性单乙烯系单体，并以挥发性碱渗透膨胀中和核心制得了中空结构乳液，应用于塑料、纸张、织物、涂料等基材涂布可提高光泽度、白度、不透明度及颜色深度。
[0004]本发明采用聚苯乙烯-丙烯酸空心微球，在碱性条件下用分散染料直接染色，通过染料分子中的极性基团与微球表面羧基间的氢键以及分子间作用力，使染料分子吸附到空心聚合物微球中，制得彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球。该彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球应用于纺织印花、染色，可以提高染色或印花织物的色鲜艳度、光泽度等。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法，所制备的彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球因其独特的空心结构，当入射光照射到空心球聚合物表面时，由于聚合物的中空结构，使得外部壳层聚合物与空腔内的空气对光的折射率不同，因此入射光可以被有效散射，从而提高空心球聚合物的遮盖力。
[0006]本发明一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法，包括:
(I)取聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液，加入适量去离子水，利用搅拌器使分散液搅拌均匀。
[0007](2)称取分散染料粉末，加入到上述聚苯乙烯-丙烯酸空心微球分散液中，搅拌；然后用NaOH调节分散液的pH值为8?12，继续搅拌5分钟。
[0008](3)将分散液放在恒温震荡水浴锅中，恒温染色，反应I?3小时后，冷却至室温，将得到的彩色乳液进行离心洗涤，得到彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液。
[0009]所述步骤(I)中去离子水的加入量按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:30?1:100的比例加入。
[0010]所述步骤(2)中分散染料质量分数为1%_8%。
[0011]所述步骤(3)中染色温度为80?95°C，离心转速为4000?5000rpm。
[0012]本发明的有益效果在于:(I)制备方法简单，所得彩色聚合物空心微球易于分离、提纯；(2)本发明所制备的彩色聚合物空心微球具有优异的光学特性。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
取3克聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液，按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:100的比例加入去离子水，将1%分散红FB染料颗粒加入到聚苯乙烯-丙烯酸空心微球分散液中，搅拌均匀，调节分散液的PH值为10，在90°C的恒温振荡水浴锅中染色3小时，冷却至室温，乳液经离心分离提纯，得到彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球。
[0014]实施例2
取3克聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液，按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:100的比例加入去离子水，将1%分散红FB染料颗粒加入到聚苯乙烯-丙烯酸空心微球分散液中，搅拌均匀，调节分散液的PH值为12，在90°C的恒温振荡水浴锅中染色3小时，冷却至室温，乳液经离心分离提纯，得到彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球。
[0015]实施例3
取3克聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液，按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:100的比例加入去离子水，将3%分散红FB染料颗粒加入到聚苯乙烯-丙烯酸空心微球分散液中，搅拌均匀，调节分散液的PH值为10，在85°C的恒温振荡水浴锅中染色2小时，冷却至室温，乳液经离心分离提纯，得到彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球。
[0016]实施例4
取3克聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液，按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:80的比例加入去离子水，将1%分散黄-6GS染料颗粒加入到聚苯乙烯-丙烯酸空心微球分散液中，搅拌均匀，调节分散液的PH值为10，在95°C的恒温振荡水浴锅中染色I小时，冷却至室温，乳液经离心分离提纯，得到彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球。
[0017]实施例5
取3克聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液，按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:30的比例加入去离子水，将1%分散红FB染料颗粒加入到聚苯乙烯-丙烯酸空心微球分散液中，搅拌均匀，调节分散液的pH值为10，在90°C的恒温振荡水浴锅中染色2小时，冷却至室温，乳液经离心分离提纯，得到彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球。
【主权项】
1.一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法，其特征是:按照聚苯乙烯-丙烯酸空心微球乳液干重与去离子水为1:30?1:100的比例加入去离子水，混合均匀；按照对乳液干重为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%的比例加入分散染料，混合均匀后用NaOH调节pH值为8?12，在搅拌下于80?95°C染色I?3小时，取出后冷却至室温，用离心法分离并提纯。2.根据权利要求1所述的一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法，其特征是:所述的聚合物微球是中空结构，壳层内部是丙烯酸单体均聚物，壳层外部是苯乙烯与丙烯酸的共聚物。
【专利摘要】本发明公开了一种彩色聚苯乙烯-丙烯酸空心微球的制备方法，属于功能高分子材料技术领域。采用不同结构的分散染料对聚苯乙烯-丙烯酸空心微球直接染色，得到光泽度高、颜色鲜艳的彩色空心聚合物微球。
【IPC分类】C08J3/205, C08L25/08
【公开号】CN105199117
【申请号】CN201510668812
【发明人】房宽峻, 张丽, 蔡玉青, 郝龙云
【申请人】青岛大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月13日