一種pmma基偶氮光敏微球的制備方法及其反應設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及光敏材料有機合成技術領域。
【背景技術】
[0002] 偶氮化合物是一種最具應用潛力的光敏材料。將偶氮基團通過共價鍵、氫鍵、離子 鍵等形式鏈接在聚合物鏈上就形成了偶氮光敏聚合物。偶氮功能化聚合物在光學存儲、非 線性光學材料、液晶材料、光機械材料及藥物釋放載體等領域有著很好的應用前景。將偶氮 基團引入聚合物體系中，一方面材料可獲得新的光響應性能；另一方面偶氮基團與聚合物 相互作用，使得材料原有性能發生改變，如光學透明性、熱穩定性、成膜特性和力學性能等 都會得到改善，從而擴展了偶氮化合物的應用范圍。
[0003] 目前，偶氮光敏聚合物的合成主要有兩種途徑，一種是共混摻雜法，另一種為共聚 法。共混摻雜法是將偶氮化合物直接摻入聚合物體系中形成偶氮化合物/聚合物摻雜體系。 雖然該工藝比較簡單，但當偶氮化合物的摻雜濃度較高時體系容易產生相分離，特別在高 溫條件下，偶氮生色團容易分解和升華，降低了體系的穩定性，使其在實際應用中受到限 制；而共聚法是通過化學反應將偶氮發色基團接枝到聚合物主鏈或支鏈上，該方法雖然解 決了體系穩定性問題，但其溶解性和電子迀移效應等很難同時兼顧，另外，該方法合成步驟 較多，工藝過程復雜，條件苛刻，且由于大量使用極性溶劑，不僅成本高，而且環境污染較 重，給實際應用帶來諸多不便。因此，探索制備偶氮光敏聚合物的新方法已成為國內外學者 共同面對的難題。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種PMMA基偶氮光敏微球的制備方法及其反 應設備，所制得的偶氮光敏微球粒徑分布均勻，產品性能穩定，且制備過程簡單，易于實施， 沒有環境污染。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種PMMA基偶氮光敏微球的 制備方法，采用偶氮化合物為起始原料，通過甲基丙烯酸甲酯的等離子體聚合在偶氮化合 物表面，包裹一層PMMA，形成PMMA基偶氮光敏微球;制備方法的主要步驟包括： 1) 偶氮化合物的等離子體預處理； 2) 等離子體聚合：甲基丙烯酸甲酯單體等離子體聚合并沉積在偶氮化合物表面上。
[0006] 優選的，等離子體聚合為：甲基丙烯酸甲酯單體等離子體聚合并沉積在偶氮化合 物表面上，等離子體聚合放電參數條件為壓力10~25Pa、等離子體脈沖寬度為20~100s、等 離子體聚合功率為30~105W、等離子體聚合時間為80~260min、反應溫度為50~70°C。
[0007] 優選的，偶氮化合物的分子結構式為：
η為4、6、8或11。
[0008] 優選的，偶氮化合物的等離子體預處理方式為:把1~5g偶氮化合物加入到等離子 體聚合反應室內的旋轉的石英瓶中，抽取等離子體聚合反應室內的氣體至氣壓為2Pa，然后 向等離子體聚合反應室通入高純氮氣至氣壓為80Pa，重復抽放氣體三次，調節等離子體聚 合反應室內壓力為20Pa，在放電功率50W的條件下，用氮氣等離子體對偶氮化合物處理20分 鐘。
[0009] 優選的，石英瓶旋轉速度為60~120rpm。
[0010] 優選的，等離子體聚合步驟為:通過單體原料瓶向等離子體聚合反應室中通入氣 化的甲基丙烯酸甲酯單體，調整反應室內壓力;接通脈沖射頻電源，調整等離子體聚合放電 參數條件，開始放電，達到所需的等離子體聚合時間后，關閉脈沖射頻電源，停止放電，繼續 通入氣化的甲基丙烯酸甲酯單體，并在此條件下保持1小時。
[0011] -種PMMA基偶氮光敏微球的制備方法所用的反應設備，包括等離子體聚合反應 室，等離子體聚合反應室外側上方和下方分別相對設有正電極和負電極，正電極和負電極 與脈沖射頻電源相連;等離子體聚合反應室側壁設有傳動電機，等離子體聚合反應室內腔 設有橫倒放置的石英瓶，石英瓶瓶口與傳動電機連接，石英瓶外側設有加熱裝置一，石英瓶 瓶底中部設有蜂窩狀通孔;等離子體聚合反應室連有氣體抽吸裝置、氣體供給裝置和真空 計。
[0012] 優選的，氣體抽吸裝置包括真空栗，真空栗通過抽真空管路與等離子體聚合反應 室相連。
[0013] 優選的，氣體供給裝置包括單體原料瓶和氮氣氣瓶，單體原料瓶和氮氣氣瓶通過 氣體供給管路與等離子體聚合反應室相連;單體原料瓶下方設有加熱裝置二。
[0014] 優選的，加熱裝置一為加熱套或電熱絲。
[0015] PMMA(聚甲基丙稀酸甲酯），英文全稱:PolymethylMethacrylate。
[0016] 甲基丙稀酸甲酯，英文名Methyl methacrylate(簡稱MMA)。
[0017] 采用上述技術方案所產生的有益效果在于:該制備方法所制得的偶氮光敏微球粒 徑為1.4~2.ομπι，且微球具有較好的熱穩定性，同時該制備過程簡單，易于實施，沒有環境 污染，體現了材料設計的新理念。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明的反應設備結構示意圖； 圖中，1、氮氣氣瓶;2、加熱裝置二;3、單體原料瓶;4、氣體供給管路;5、傳動電機;6、負 電極;7、加熱裝置一;8、石英瓶;9、蜂窩狀通孔；10、等離子體聚合反應室；11、脈沖射頻電 源;12、等離子體聚合反應室門；13、真空計;14、正電極;15、真空栗;16、抽真空管路。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0020] 如圖1所示，本發明反應設備包括等離子體聚合反應室10,等離子體聚合反應室10 外側上方和下方分別相對設有正電極14和負電極6，正電極14和負電極6與脈沖射頻電源11 相連;等離子體聚合反應室10側壁設有傳動電機5,等離子體聚合反應室10內腔設有橫倒放 置的石英瓶8,石英瓶8瓶口與傳動電機5連接，石英瓶8外側設有加熱裝置一 7,石英瓶8瓶底 中部設有蜂窩狀通孔9;等離子體聚合反應室10連有氣體抽吸裝置、氣體供給裝置和真空計 13。
[0021]氣體抽吸裝置包括真空栗15,真空栗15通過抽真空管路16與等離子體聚合反應室 10相連。氣體供給裝置包括單體原料瓶3和氮氣氣瓶1，單體原料瓶3和氮氣氣瓶1通過氣體 供給管路4與等離子體聚合反應室10相連;單體原料瓶3下方設有加熱裝置二2。加熱裝置一 7為加熱套或