一种双亲性聚合物/Ag纳米复合微球的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机无机纳米复合材料的制备领域，主要设及聚合物/Ag纳米复合微 球的制备方法，属于纳米复合微球制备领域。
【背景技术】
[0002] 纳米银具有优良的导电性、传热性、表面活性、催化性及抗菌性等，在光学、催化、 微电子、生物传感、抗菌等领域有着广泛的应用。近年来，纳米银制备技术迅速发展，制备 方法多种多样，按反应条件可分为化学还原法、微乳液法、反相胶束法、热分解法、模板法 等。但由于纳米银颗粒比表面积大，比表面能高，在制备及应用过程中极易发生粒子的氧 化和团聚，因此如何稳定纳米银粒子解决其团聚问题并且使其在不同的介质和聚合物体 系中具有很好的分散性和相容性是目前纳米银领域研究的热点。聚合物-纳米银复合技 术是解决纳米银分散及和聚合物体系相容性的有效方法，目前已有许多W高分子微球、胶 束、凝胶、纤维等作为制备纳米银载体的报道。高分子微球作为负载纳米银的载体材料的主 要优势体现在易于得到粒径、形貌和表面化学特性可控的纳米微球。最近英国《材料化学》 杂志（J.Mater.Chem.B，2014, 2, 345)报道运用乳液聚合的方法制备苯己締微球，然后在微 球表面涂覆聚多己胺层，最后利用聚多己胺与银离子的粘附作用和还原作用在微球表面原 位生成纳米银，从而制备苯己締/Ag纳米复合微球。为进一步探索绿色环保、简单易行的聚 合物/Ag纳米复合微球的制备方法，拓展纳米银在不同聚合物体系中的应用，本发明通过 己締基单体和己締基有机硅氧烷细乳液共聚合制备表面带有娃哲基的聚合物微球，利用聚 合物微球表面有机硅氧烷对银源的还原作用在聚合物微球表面原位生成纳米Ag，实现双亲 性聚合物/Ag纳米复合微球的制备。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种绿色环保、简单易行的聚合物/Ag纳米复合微球的制备 方法。本发明提供一种双亲性聚合物/Ag纳米复合微球的制备方法，具体制备方法如下：
[0004] 1)用细乳液聚合的方法制备表面娃哲基化的聚合物微球，组成包括己締基单体、 有机硅氧烷，乳化剂，助稳定剂，引发剂，抑调节剂，其质量用量
[0005]如下；
[0006] 己締基单体 0-90，
[0007] 己締基硅氧烷 10-100，
[000引其它组分（占己締基单体和己締基硅氧烷质量之和的百分用量为：
[0009]
【主权项】
1. 一种双亲性聚合物/Ag纳米复合微球的制备方法，其特征在于：乙烯基单体和乙稀 基硅氧烷通过细乳液聚合制备表面具有还原性硅氧烷的聚合物微球，然后通过加入银源在 聚合物微球表面原位生成纳米Ag，制得聚合物Ag纳米复合微球，具体制备方法如下： (1) 通过细乳液聚合制备表面具有还原性的聚合物微球，组成为：乙烯基单体、乙烯基 硅氧烷，乳化剂，助稳定剂，引发剂，pH调节剂和去离子水，质量用量如下： 乙烯基单体 0-90， 乙烯基硅氧烷 10-100， 其它组分（占乙烯基单体和乙烯基硅氧烷质量之和的百分用量为：
制备过程如下： 按配比将乳化剂、pH调节剂溶解于去离子水并混合均匀（A组份）；按配比将乙烯基单 体、乙烯基硅氧烷、助稳定剂和引发剂混合均匀（B组份）；在室温条件下将B组份缓慢滴加 到A组份中，边滴加边搅拌乳化；滴加完后继续搅拌0. 5h进行粗乳化；再用超声波细乳化 lOmin;细乳化后在70°C条件下聚合5h，制得表面具有还原性硅氧烷的聚合物微球 所述的乙烯基单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、氯乙烯； 所述的有机硅氧烷为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧 基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三（0 _甲氧基乙氧基）硅烷； 所述的乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基溴化铵；所述的助 稳定剂为十八醇，十>烷基硫醇，十八烷基硫醇或正十八碳烧； 所述的引发剂为水溶性引发剂：选用过硫酸钾（KPS)、过硫酸铵（APS)之一种；或油溶 性引发剂：选用偶氮二异丁腈（AIBN)、偶氮二异庚腈（ABVN)、过氧化二苯甲酰（BPO)之一 种； 所述的pH调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钾之一 种、二种或二种； (2) 双亲性聚合物/Ag纳米复合微球的制备，向一定量的上述聚合物乳液中加入Ag化 合物的水溶液，通过溶胶-凝胶法制备聚合物/Ag纳米复合微球； 质量用量如下： 聚合物微球乳液 2-20， 去离子水 20-100， Ag化合物 0. 1-5. 0， 制备过程如下： 取出部分上述聚合物乳液，用去离子水稀释，滴加Ag源，边滴加边搅拌，加完后继续搅 拌4h(C组份），然后进行离心分离，即制得聚合物/Ag纳米复合微球，该微球具有双亲性，能 够分散在水、乙醇极性溶剂和甲苯、二甲苯非极性溶剂中； 所述的Ag化合物为硝酸银、亚硝酸银、醋酸银。
【专利摘要】本发明属于有机无机纳米复合材料的制备领域，主要涉及聚合物/Ag纳米复合微球的制备方法。本发明通过细乳液聚合将乙烯基单体和有机硅氧烷进行共聚制备表面带有硅羟基的聚合物微球；然后加入银盐化合物，借助聚硅氧烷自身的还原作用在聚硅氧烷微球表面原位生成纳米Ag，实现聚合物/Ag纳米复合微球的制备。本发明制得的聚合物/Ag纳米复合微球的粒径大小以及微球表面的纳米Ag负载量可控，聚合物/Ag纳米复合微球具有双亲性，可分散于水等极性溶剂以及甲苯等非极性溶剂。本方法制备的聚合物/Ag纳米复合微球克服了纳米Ag易团聚、难分散和聚合物相容性不好等问题，可广泛应用于抗菌材料、光催化材料等领域。
【IPC分类】C08K3-08, C08F212-08, C08F130-08, C08L25-08, C08L43-04, B01J13-14, C08F230-08, C08F112-08, C08L25-06
【公开号】CN104774397
【申请号】CN201410836340
【发明人】张胜文, 赵杰, 梁鲁娜, 朱钦富, 孙一民, 张旭, 王冲, 王伟
【申请人】江南大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月29日