一種新型苯乙烯微球及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型苯乙烯微球及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域。
【背景技術】
[0002]2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿(MPC)含有磷酰膽堿結構，磷酰膽堿是組成細胞膜基本單元的親水端基，是細胞外層膜中的最外層基團，因此MPC具有細胞膜外層結構，具有很好的組織相容性，血液相容性和表面潤滑性，MPC共聚物在藥物釋放、基因載體、改善關節(jié)耐磨性及生物傳感器等眾多領域得到越來越廣泛的應用。雖然MPC可以均聚得到聚
2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿(PMPC)，但是兩性離子的親水性很強，使PMPC易溶于水，很難滿足使用要求，所以MPC常與憎水性單體共聚得到兩親性共聚物或PMPC與憎水性單體反應得到兩親性嵌段共聚物。比如聚乙烯可以用于人工關節(jié)軟骨，但是其在使用中因磨損產生碎肩，易引起機體細胞的不良反應。劉君等通過紫外引發(fā)聚合，成功將MPC接到聚乙烯表面，接枝后的產品表現(xiàn)出優(yōu)異的抗血小板粘附性和良好的生物相容性，耐磨性也得到提高(劉君，李金鐘，王曼等.聚乙烯表面紫外光接枝MPC及其性能研宄[J].潤滑與密封，2008，33(4): 42-50.)。
[0003]聚苯乙烯微球比表面積大，具有很好的化學穩(wěn)定性，這些優(yōu)良的性能使得聚苯乙烯微球材料在多個領域得以廣泛的應用，比如生物醫(yī)療、藥物治療和納米器械等領域。賀銳等在乙醇與水的混合溶劑中，用AIBN于60°C引發(fā)苯乙烯與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的共聚反應，得到兩者的共聚微球，微球對牛血清蛋白具有吸附作用(賀銳，曹光群，陳明清等.表面帶磺酸基團的聚苯乙烯微球的制備及其對蛋白質的吸附[J].化工進展，2007，26(7): 991-994.)。
[0004]鑒于苯乙烯(St)在生物、藥物和納米器械等領域的應用，MPC在藥物釋放和提高骨骼耐磨性等方面的優(yōu)勢，將兩者進行共聚，從而得到具有較好潛在應用價值的共聚微球。制備苯乙烯共聚微球的方法多種多樣，包括乳液聚合、懸浮聚合、分散聚合、沉淀聚合等。張凱等通過分散法于70°C恒溫反應得到苯乙烯與丙烯腈的共聚微球(張凱，傅強，黃渝鴻等.聚苯乙烯微球表面接枝丙烯腈的研宄[J].物理化學學報，2005，21(6):673-676.)。顧相伶等于70°C條件下反應制備得到苯乙烯的共聚微球(顧相伶，朱曉麗，孔祥正等.乙醇或乙醇-水為新的溶劑體系沉淀聚合制備單分散聚合物微球[J].化學學報，2009，67(21): 2486-2494)。由于苯乙烯共聚微球制備過程中需高溫控溫與加入助劑，尤其是助劑殘留限制了其在生物領域的應用。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供苯乙烯與2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的共聚微球及其室溫無助劑制備方法本發(fā)明的目的可通過如下措施來達到:一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征是:將苯乙烯單體分散在反應介質中，配置質量分數(shù)1%?9%的體系，將MPC分散在反應介質中，配置相對于苯乙烯單體質量分數(shù)為1%?100%的體系，通氮氣10?30分鐘，加入質量分數(shù)0.5%?10%的K2S2O8 (相對于苯乙烯單體的質量)與質量分數(shù)為0.1%?8%的NaHSO3 (相對于苯乙烯單體的質量)，通氮氣10?30分鐘，將反應體系置于25°C恒溫水浴中反應I?24小時。之后將乳液進行洗滌，離心，烘干，即得到產品。
[0006]本發(fā)明與已有技術相比具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供的制備苯乙烯共聚微球方法是以K2S208/NaHS03作為引發(fā)劑完成的，不需要昂貴的試劑，而且是在室溫環(huán)境中進行反應，制備過程無助劑添加，制造成本低；按照本發(fā)明提供的制備苯乙烯共聚微球的方法，微球表面含有磷酰膽堿結構，制備方法簡單易行，后處理簡單；按照本發(fā)明提供的制備苯乙烯共聚微球的方法，微球粒徑分布均一。
【附圖說明】
[0007]圖1為實施例1共聚微球紅外譜圖圖2為實施例1共聚微球EDS譜圖
圖3為實施例1共聚微球掃描電鏡圖片。
【具體實施方式】
[0008]下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，但不能看做對本發(fā)明保護范圍的限制。如果根據(jù)上述本
【發(fā)明內容】
對本發(fā)明做出一些非本質的修改，仍屬于本發(fā)明保護范圍。
[0009]實施例1
取16.5毫升的乙醇與11毫升的水置于單口燒瓶中，攪拌均勻，加入0.99克的苯乙烯與0.4678克的MPC，攪拌均勻，通氮氣30分鐘，加入0.0198克的1^208與0.0132克的NaHSO3，通氮氣30分鐘，密封，25°C條件下反應12小時，取出，向反應體系中加入乙醇洗滌，經多次洗滌離心，放入烘箱中45°C烘干，得到產品。紅外光譜如圖1所示，1724 CnT1顯示出羰基的存在，證明產物中含有MPC結構。EDS結果如圖2所示，證明微球表面存在MPC的磷酰膽堿結構。元素分析結果，C 86.27%,N 0.50%ο元素分析計算摩爾比St:MPC為23.6:1。微球掃描電鏡圖片如圖3所示。
[0010]實施例2
取16.5毫升的乙醇與11毫升的水置于單口燒瓶中，攪拌均勻，加入0.99克的苯乙烯與0.9356克的MPC，攪拌均勻，通氮氣30分鐘，加入0.0198克的1^208與0.0132克的NaHSO3，通氮氣30分鐘，密封，25°C水浴中反應12小時，取出，反應乳液經多次洗滌離心，放入烘箱中45°C烘干，得到產品。元素分析結果，C 83.29%、N 0.70%。元素分析計算摩爾比St:MPC 為 16:1。
[0011]實施例3
取16.5毫升的乙醇與11毫升的水置于單口燒瓶中，攪拌均勻，加入0.99克的苯乙烯與0.2807克的MPC，攪拌均勻，通氮氣30分鐘，加入0.0198克的1^208與0.0132克的NaHSO3，通氮氣30分鐘，密封，25°C水浴中反應12小時，取出，向反應體系中加入乙醇洗滌，經多次洗滌離心，放入烘箱中45°C烘干，得到產品。元素分析結果，C 85.06%,N 0.30%。元素分析計算摩爾比St:MPC為40.8:1。
【主權項】
1.一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:將乙醇與水混合，將苯乙烯單體與2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿單體均勻分散其中，通氮氣，加入引發(fā)劑K2S208/NaHS03，繼續(xù)通氮氣，通氮氣結束后，將反應體系置于25°C恒溫水浴中反應，結束后，反應乳液經離心、洗滌和干燥，得到產品。2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:所述的乙醇與水的混合溶液中，乙醇與水的體積比為9:1?1:9。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:苯乙烯單體與2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿單體分散于乙醇與水的混合溶液中，苯乙烯單體用量為乙醇與水混合溶液總質量的1%?9%，2_甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿單體用量為苯乙烯單體用量的1%?100%。4.根據(jù)權利要求1所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:通氮氣除氧10?30分鐘。5.根據(jù)權利要求1所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:加入質量分數(shù)0.5%?10%的K2S2O8(相對于苯乙烯單體的質量)與質量分數(shù)為0.1%?8%的NaHSO3(相對于苯乙烯單體的質量)。6.根據(jù)權利要求1所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:通氮氣除氧10?30分鐘。7.根據(jù)權利要求1所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:攪拌速度為400?1200轉/分鐘。8.根據(jù)權利要求1所述的一種新型苯乙烯微球及其制備方法，其特征在于:反應時間為I?24小時。
【專利摘要】本發(fā)明屬于納米材料制備技術領域，涉及一種新型苯乙烯微球及其制備方法。本發(fā)明以乙醇與水的混合溶液為反應介質，過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，于室溫條件下制備得到苯乙烯與2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的共聚微球。制備過程中無需添加任何表面活性劑與交聯(lián)劑，制備工藝簡單、環(huán)保，成本低廉，同時微球表面含有膽堿結構。所得微球粒徑呈現(xiàn)單分散性，屬于納米微球范疇。由于2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿具有很好的生物相容性，因此苯乙烯與2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的共聚微球在生物材料領域具有很好的應用前景。
【IPC分類】C08F230/02, C08F4/40, C08F212/08
【公開號】CN104961853
【申請?zhí)枴緾N201510295183
【發(fā)明人】董風英, 戈成彪, 孫云明
【申請人】青島農業(yè)大學
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月3日