[發明專利]梯度組成復合材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201110345201.1
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102558462A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張光偉;蒲盈志;楊茵茹;翁彰明;張至芬
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/14;C08F2/48;C09C3/12;C09K3/10
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

1.一種梯度組成復合材料的制造方法，包括：

提供多個具有官能團改性表面的無機納米顆粒或具有官能團的有機寡聚物，且該具有官能團改性表面的無機納米顆粒包括金屬氧化物納米顆粒、金屬納米顆粒和半導體納米顆粒中的至少一種納米顆粒；

提供有機基質；

將有機基質與該具有官能團改性表面的無機納米顆粒或具有官能團的有機寡聚物混合，以形成混合液；

對該混合液進行梯度化步驟，包括進行光聚合反應或熱聚合反應，使該具有官能團改性表面的無機納米顆粒或具有官能團的有機寡聚物在該混合液中形成梯度分布；

對該混合液進行固化步驟，使該有機基質固化，從而形成梯度組成復合材料的結構，其中該有機基質固化后形成有機高分子。

2.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，該有機基質與該具有官能團改性表面的無機納米顆粒或具有官能團的有機寡聚物混合，混合重量比為99∶1至50∶50。

3.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，梯度化步驟為光聚合反應，使用的光源波長為200nm至700nm，光源能量為1W至10W，光照射時間為1分鐘至60分鐘。

4.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，梯度化步驟為熱聚合反應，對混合液的一側加熱，加熱溫度為50℃至80℃，加熱時間為10分鐘至3小時。

5.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，固化步驟為加熱，加熱溫度為50℃至150℃，時間為1小時至20小時。

6.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，固化步驟為光照射方式，使用的光源能量為10W至2000W。

7.根據權利要求6所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，固化步驟為光照射方式，使用的光源波長為200nm至700nm，光照射時間為1秒至30分鐘。

8.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中，該金屬氧化物的納米顆粒選自二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋅、氧化鈰、氧化鎘、氧化鋁、氧化鐵、氧化鉭、氧化亞銅、氧化銦、氧化鑭、五氧化二釩、三氧化鉬和三氧化鎢所組成的群組；

該金屬納米顆粒選自銅、銀、金、鎳、鐵和鈷所組成的群組；和

該半導體納米顆粒包括多個以金屬氧化物外殼包覆核心的納米顆粒或是多個僅包括核心的納米顆粒，且核心選自硒化鎘、化學式為Cd_xZn_1-xSe的硒鋅鎘、化學式為Cd_xZn_1-xS的硫鋅鎘、化學式為Cd_xZn_1-xS_ySe_1-y的硒硫鋅鎘、硒化鎘-硫化鋅、硒化鎘-碲化鎘、碲化鎘、硫化鎘、硫化鎘-硫化鋅、硒化鎘-碲化鎘-硒化鋅、硫化鋅、碲化鋅、硫化鉛、硒化鉛、碲化鉛、氧化鋅、二氧化硅和硅所組成的群組，其中0.01≤x≤0.99，0.01≤y≤0.99。

9.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中在提供該具有官能團改性表面的無機納米顆粒的步驟中包括：

提供多個無機納米顆粒；

制備具有改性官能團的改性劑；

混合該無機納米顆粒和該改性劑，并加熱回流以形成該具有官能團改性表面的無機納米顆粒。

10.根據權利要求9所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中該改性劑的改性官能團為可光聚合的有機官能團、丙烯酸官能團、環氧基或上述改性官能團的組合。

11.根據權利要求9所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中該改性劑選自由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和烯丙基三乙氧基硅烷所組成的群組。

12.根據權利要求1所述的梯度組成復合材料的制造方法，其中該具有官能團的有機寡聚物的官能團為丙烯酸官能團。