专利名称：一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法
技术领域：
本发明涉及高分子微球的合成方法，尤其是涉及一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法。
背景技术：
交联高分子微球有着很广泛的应用。如在药物控制释放、环境污染水处理、超级电容器材料及色谱填料等方面都有涉及。用来制备微球的高分子材料有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、亲水乙基烯聚合物、聚丙烯酰胺和酚醛树脂等，而脲醛树脂很少见报道。制备交联高分子均匀微球的方法的高分子主要有二步溶胀法(EP0003905，1979)。该法包括制备 I微米左右、尺寸极均匀的高分子微球作为种子，让种子从水相中吸附不溶于水的低分子化合物进行溶胀；然后吸附单体再次溶胀并聚合等步骤。技术复杂，不易控制，合成周期长，最终产物也难洗涤干净。
美国专利(US3855172，1974)描述了一个制备氧化物均匀微球的方法。该法首先要制备尺寸均匀的无机粒子的胶体溶液，粒子具有羟基化的表面。然后在胶体溶液中聚合尿素和甲醛，生成脲醛树脂/无机粒子复合微球。烧去脲醛树脂，获得无机粒子均匀微球。 该专利没有得到脲醛树脂微球。
中国专利(CN00106237. 9，2000)描述了一个制备脲醛树脂微球的方法，该法是利用一些金属氢氧胶体粒子的不稳定性，在获得脲醛树脂/氢氧化物胶体复合微球后，用具有一定浓度的无机酸水溶液洗去胶体粒子，从而得到多孔脲醛树脂微球。该专利得到的脲醛树脂微球粒径分布在5-8微米之间。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可用作色谱填料、催化剂载体、粘合剂、超级电容材料及环境污染处理的合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，通过在蒸馏水中加入表面活性剂、尿素和甲醛制备得到脲醛树脂沉淀后，抽滤并洗涤得到脲醛树脂微球。
表面活性剂溶液中制备粒径均匀分布的脲醛树脂微球的方法具体如下在蒸馏水中加入表面活性剂并充分搅拌，然后再向其中加入尿素和甲醛，并调节pH值为I 4，得到脲醛树脂的白色沉淀，继续反应10分钟，用布氏漏斗进行抽滤，并用水和乙醇洗涤3次得到脲醛树脂微球。
脲醛树脂成核后加入表面活性剂改性得到脲醛树脂微球的方法具体如下在蒸馏水中加入尿素和甲醛并搅拌均匀，调节PH值为I 4，待溶液出现云白色沉淀后加入表面活性剂，继续反应10分钟后，用布氏漏斗进行抽滤，并用水和乙醇洗涤3次得到脲醛树脂微球。
所述的脲醛树脂微球为平均粒径为I微米-5微米的单分散脲醛树脂微球。
所述的尿素和甲醛的摩尔比为1: 2。
所述的尿素的加入量为2_3g/40ml蒸馏水。
所述的表面活性剂包括非离子和阳离子两种表面活性剂。
所述的非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚、酯型或脂肪胺。
所述的阳离子表面活性剂则包括季铵盐、吡啶卤化物、咪唑啉化合物或烷基磷酸酯取代胺。
所述的表面活性剂为质量分数为1%的吐温80水溶液或质量分数为2%的CTAB 水溶液。
所述的表面活性剂的加入量为Iml表面活性剂/40ml蒸馏水。
利用盐酸调节pH值至I 4。
与现有技术相比，本发明利用表面活性剂的两亲性和电性对脲醛树脂微球的成核及生长过程进行控制，得到的脲醛树脂微球粒径分布在1-5微米，可用作色谱填料、催化剂载体、粘合剂、超级电容材料及环境污染处理等方面。
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图具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
图1为未加表面活性剂的脲醛树脂微球SEM照片及其粒径分布，可以很直观的看出该微球粒径分布不均匀且有部分粘连。因此采用全新的方法即加入表面活性剂希望能制备出粒径分布均匀且较分散的脲醛树脂微球。
将ImL的L 00%的Tween80加入含40mL蒸馏水的1OOmL的烧杯中，加入2. 25g尿素溶解后，再各加入6mL甲醛后搅拌均匀，最后加入O. 2mL的盐酸。静置到溶液反应生成云白色的状态时继续反应十分钟抽滤分离，使用少量去离子水和乙醇分别洗涤三次得到脲醛树脂沉淀。分离后的脲醛树脂微球于室温下干燥5小时，然后再在烘箱中70°C干燥24h得到脲醛树脂微球如图2所示。
实施例2
将ImL的2. 00%的CTAB加入含40mL蒸馏水的1OOmL的烧杯中，加入2. 25g尿素溶解后，再各加入6mL甲醛后搅拌均匀，最后加入O. 2mL的盐酸。静置到溶液反应生成云白色的状态时继续反应十分钟抽滤分离，使用少量去离子水和乙醇分别洗涤三次得到脲醛树脂 沉淀。分离后的脲醛树脂微球于室温下干燥5小时，然后再在烘箱中70°C干燥24h得到脲醛树脂微球如图3所示。
实施例3
在40mL蒸馏水的IOOmL中加入2. 25g尿素溶解后，加入6mL甲醛后搅拌均匀，再加入O. 2mL的盐酸。静置到溶液出现云白色后迅速加入ImL的1. 00%的Tween80，摇匀后继续反应10分钟抽滤分离，使用少量去离子水和乙醇分别洗涤三次得到脲醛树脂沉淀。分离后的脲醛树脂微球于室温下干燥5小时，然后再在烘箱中70°C干燥24h得到脲醛树脂微球如图4所示。
实施例4
在40mL蒸馏水的IOOmL中加入2. 25g尿素溶解后，加入6mL甲醛后搅拌均匀，再加入O. 2mL的盐酸。静置到溶液出现云白色后迅速加入ImL的2. 00%的CTAB，摇匀后继续反应10分钟抽滤分离，使用少量去离子水和乙醇分别洗涤三次得到脲醛树脂沉淀。分离后的脲醛树脂微球于室温下干燥5小时，然后再在烘箱中70°C干燥24h得到脲醛树脂微球如图5所示。
实施例5、
一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，通过在表面活性剂溶液中制备粒径均匀分布的脲醛树脂微球。方法具体如下在蒸馏水中加入I %的吐温80水溶液作为表面活性剂并充分搅拌，表面活性剂的加入量为Iml表面活性剂/40ml蒸馏水，然后再向其中加入尿素和甲醒，加入尿素和甲醒的摩尔比为1: 2,尿素的加入量为2g/40ml蒸懼水,并利用盐酸调节PH值为1，得到脲醛树脂的白色沉淀，继续反应10分钟，用布氏漏斗进行抽滤， 并用水和乙醇洗涤3次得到平均粒径为I微米-5微米的单分散脲醛树脂微球。
实施例6
一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，通过在脲醛树脂成核后加入表面活性剂改性得到脲醛树脂微球的方法具体如下在蒸馏水中加入尿素和甲醛并搅拌均匀， 加入尿素和甲醒的摩尔比为1: 2,尿素的加入量为3g/40ml蒸懼水,利用盐酸调节pH值为 4，待溶液出现云白色沉淀后加入质量分数为2%的CTAB水溶液作为表面活性剂，表面活性剂的加入量为Iml表面活性剂/40ml蒸馏水，继续反应10分钟后，用布氏漏斗进行抽滤，并用水和乙醇洗涤3次得到平均粒径为I微米-5微米的单分散脲醛树脂微球。
权利要求
1.一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，该方法通过在蒸馏水中加入表面活性剂、尿素和甲醛制备得到脲醛树脂沉淀后，抽滤并洗涤得到脲醛树脂微球。
2.根据权利要求1所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于 该方法具体如下在蒸馏水中加入表面活性剂并充分搅拌，然后再向其中加入尿素和甲醛，并调节PH值为I 4，得到脲醛树脂的白色沉淀，继续反应10分钟，用布氏漏斗进行抽滤，并用水和乙醇洗涤3次得到脲醛树脂微球。
3.根据权利要求1所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，该方法具体如下在蒸馏水中加入尿素和甲醛并搅拌均匀，调节PH值为I 4，待溶液出现云白色沉淀后加入表面活性剂，继续反应10分钟后，用布氏漏斗进行抽滤，并用水和乙醇洗涤3次得到脲醛树脂微球。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，所述的脲醛树脂微球为平均粒径为I微米-5微米的单分散脲醛树脂微球。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，所述的尿素和甲醛的摩尔比为1: 2。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，所述的尿素的加入量为2-3g/40ml蒸馏水。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，所述的表面活性剂为质量分数为1%的吐温80水溶液或质量分数为2%的CTAB水溶液。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，所述的表面活性剂的加入量为Iml表面活性剂/40ml蒸馏水。
9.根据权利要求2或3所述的一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，其特征在于，利用盐酸调节pH值至I 4。
全文摘要
本发明涉及一种合成均匀粒径分布的脲醛树脂微球的方法，该方法通过在蒸馏水中加入表面活性剂、尿素和甲醛制备得到脲醛树脂沉淀后，抽滤并洗涤得到脲醛树脂微球。与现有技术相比，本发明利用表面活性剂改性脲醛树脂微球，制备颗粒度均匀的脲醛树脂微球，可用作色谱填料、催化剂载体、粘合剂、超级电容材料及环境污染处理等方面。
文档编号C08L61/24GK102993393SQ201110272169
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者郝志显, 程艺艺 申请人:同济大学