專利名稱：聚苯乙烯/Fe的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合磁性微球的制備方法，特別是聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球的制備方法。
背景技術(shù)：
以高分子材料為核、無(wú)機(jī)磁性物質(zhì)為殼的有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合磁性微球兼具核材料和殼材料的優(yōu)良性能，它們?cè)谖⒉ㄎ詹牧稀⒐庾泳w、磁性材料、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。
文獻(xiàn)“趙雯，張秋禹，王結(jié)良等.聚苯乙烯磁性微球化學(xué)鍍法制備研究.材料保護(hù)，2004，37(12)27～28”公開了一種化學(xué)鍍法制備聚苯乙烯磁性微球的方法，先將高分子聚苯乙烯微球?qū)嵤┻m當(dāng)?shù)那疤幚?，在微球表面形成催化活性中心，作為化學(xué)鍍反應(yīng)的催化劑，以便磁性金屬在微球表面沉積，形成殼核結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯磁性復(fù)合微球。
文獻(xiàn)“高俊麗，王為，王慧.化學(xué)沉積法制備高分子復(fù)合導(dǎo)電微球.電鍍與精飾，1998，20(4)1～3”公開了一種采用化學(xué)鍍法在聚苯乙烯微球表面沉積銅或鎳，得到高分子復(fù)合導(dǎo)電微球。
但是采用化學(xué)鍍法制備有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合磁性微球的局限性在于只有金屬才可以通過(guò)化學(xué)鍍的方法沉積在高分子微球表面，而且化學(xué)鍍的廢液還會(huì)造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)化學(xué)鍍法只能將金屬沉積在高分子微球表面以及化學(xué)鍍的廢液對(duì)環(huán)境造成污染的不足，本發(fā)明提供一種聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球的制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球的制備方法，包括下述步驟1)將聚苯乙烯微球與濃硫酸以1∶10～1∶15的質(zhì)量比混合均勻，磁力攪拌并冷凝回流，反應(yīng)溫度40～60℃，反應(yīng)時(shí)間8～12h，反應(yīng)完后離心分離出固體物質(zhì)，分別用濃度為2％的NaOH稀溶液、蒸餾水洗滌，得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球；2)將步驟1)得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球分散在濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，聚苯乙烯微球與聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液的質(zhì)量比為1∶8～1∶12，靜置吸附20～40min后離心水洗；3)將經(jīng)步驟2)處理過(guò)的微球分散在濃度為0.5mg/(ml 0.5M NaCl)的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中，聚苯乙烯微球與聚苯乙烯磺酸鈉水溶液的質(zhì)量比為1∶8～1∶12，靜置吸附20～40min后離心水洗；
4)將經(jīng)步驟3)處理過(guò)的微球分散在濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，聚苯乙烯微球與聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液的質(zhì)量比為1∶8～1∶12，靜置吸附20～40min后離心水洗；5)將經(jīng)步驟3)處理過(guò)的微球分散在磁流體稀液中，聚苯乙烯微球與濃度為3％的磁流體稀液的質(zhì)量比為1∶5～1∶6，靜置吸附20～40min后離心水洗；6)重復(fù)步驟4)和步驟5)，直到得到設(shè)計(jì)的聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4的層數(shù)復(fù)合磁性微球。
本發(fā)明的有益效果是由于采用了濃硫酸對(duì)聚苯乙烯微球進(jìn)行表面磺化改性，使其表面帶有負(fù)電荷，然后交替吸附陽(yáng)離子聚電解質(zhì)——聚二烯丙基二甲基氯化銨、陰離子聚電解質(zhì)——聚苯乙烯磺酸鈉以及Fe3O4磁性粒子，通過(guò)電荷作用將Fe3O4自組裝到聚苯乙烯微球表面，得到有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合磁性微球。而且這種自組裝法各個(gè)操作步驟均在水溶液中進(jìn)行，不需要其它任何介質(zhì)或溶劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。


圖1是本發(fā)明聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球的制備方法中聚苯乙烯微球磺化改性前后的紅外譜圖，A為聚苯乙烯原始微球的紅外譜圖，B為經(jīng)磺化改性后聚苯乙烯微球的紅外譜圖。
圖2是本發(fā)明所涉及聚苯乙烯原始微球的SEM照片。
圖3是本發(fā)明聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球的制備方法所制備的聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球SEM照片。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將2g聚苯乙烯微球與20g濃度為98％的硫酸混合均勻，磁力攪拌并冷凝回流，反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間8h，反應(yīng)完后離心分離出固體物質(zhì)，分別用濃度為2％的NaOH稀溶液、蒸餾水洗滌，得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球；將上述表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球1g分散在8g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附20min后離心水洗；再分散在8g濃度為0.5mg/(ml 0.5M NaCl)的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中，靜置吸附20min后離心水洗；再分散在8g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附20min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在5g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附20min后離心水洗，得到聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4復(fù)合磁性微球。
實(shí)施例2將1g聚苯乙烯微球與12g濃度為98％的硫酸混合均勻，磁力攪拌并冷凝回流，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時(shí)間10h，反應(yīng)完后離心分離出固體物質(zhì)，分別用濃度為2％的NaOH稀溶液、蒸餾水洗滌，得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球；將上述表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球1g分散在10g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在10g濃度為0.5mg/(ml 0.5M NaCl)的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在10g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在12g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附30min后離心水洗，得到聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4/聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4復(fù)合磁性微球。
實(shí)施例3將2g聚苯乙烯微球與26g濃度為98％的硫酸混合均勻，磁力攪拌并冷凝回流，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時(shí)間11h，反應(yīng)完后離心分離出固體物質(zhì)，分別用濃度為2％的NaOH稀溶液、蒸餾水洗滌，得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球；將上述表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球1g分散在11g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在11g濃度為0.5mg/(ml 0.5M NaCl)的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中，靜置吸附40min后離心水洗；再分散在10g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在12g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在11g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；
再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在5g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附40min后離心水洗，得到聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4/聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4/聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4復(fù)合磁性微球。
實(shí)施例4將1g聚苯乙烯微球與15g濃度為98％的硫酸混合均勻，磁力攪拌并冷凝回流，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間12h，反應(yīng)完后離心分離出固體物質(zhì)，分別用濃度為2％的NaOH稀溶液、蒸餾水洗滌，得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球；將上述表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球2g分散在24g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在24g濃度為0.5mg/(ml 0.5M NaCl)的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中，靜置吸附40min后離心水洗；再分散在24g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附40min后離心水洗，再分散在10g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在12g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在6g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附30min后離心水洗；再分散在11g濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附30min后離心水洗；再將經(jīng)上述處理過(guò)的微球分散在5g濃度為3％的磁流體稀液中，靜置吸附40min后離心水洗，得到聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4/聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4/聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4/聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4復(fù)合磁性微球。
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯/Fe3O4復(fù)合磁性微球的制備方法，包括下述步驟1)將聚苯乙烯微球與濃硫酸以1∶10～1∶15的質(zhì)量比混合均勻，磁力攪拌并冷凝回流，反應(yīng)溫度40～60℃，反應(yīng)時(shí)間8～12h，反應(yīng)完后離心分離出固體物質(zhì)，分別用濃度為2％的NaOH稀溶液、蒸餾水洗滌，得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球；2)將步驟1)得到表面具有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球分散在濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，聚苯乙烯微球與聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液的質(zhì)量比為1∶8～1∶12，靜置吸附20～40min后離心水洗；3)將經(jīng)步驟2)處理過(guò)的微球分散在濃度為0.5mg/(ml 0.5M NaCl)的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中，聚苯乙烯微球與聚苯乙烯磺酸鈉水溶液的質(zhì)量比為1∶8～1∶12，靜置吸附20～40min后離心水洗；4)將經(jīng)步驟3)處理過(guò)的微球分散在濃度為1mg/(ml 0.5M NaCl)的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，聚苯乙烯微球與聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液的質(zhì)量比為1∶8～1∶12，靜置吸附20～40min后離心水洗；5)將經(jīng)步驟3)處理過(guò)的微球分散在磁流體稀液中，聚苯乙烯微球與濃度為3％的磁流體稀液的質(zhì)量比為1∶5～1∶6，靜置吸附20～40min后離心水洗；6)重復(fù)步驟4)和步驟5)，直到得到設(shè)計(jì)的聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe3O4的層數(shù)復(fù)合磁性微球。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合磁性微球的制備方法，包括下述步驟將聚苯乙烯微球與濃硫酸混合磺化處理聚苯乙烯微球；將表面帶有負(fù)電性的磺化聚苯乙烯微球依次分散在聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液、聚苯乙烯磺酸鈉水溶液以及聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，靜置吸附后離心水洗；再分散在磁流體稀液中，靜置吸附后離心水洗；重復(fù)吸附聚二烯丙基二甲基氯化銨和磁流體，直到得到設(shè)計(jì)的聚二烯丙基二甲基氯化銨/Fe
文檔編號(hào)C08K3/00GK1858105SQ20061004274
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者張秋禹, 趙雯, 任華, 王結(jié)良, 張軍平, 張和鵬 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)