[發明專利]保護硅酸鹽質文物的硅基納米雜化材料的制備方法

在審

• 申請號: 201410360270.3
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104151765A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 和玲;潘愛釗;劉靜;梁軍艷;楊梢
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C08L53/00
• 分類號: C08L53/00;C08K3/36;C08F293/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

1.保護硅酸鹽質文物的硅基納米雜化材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、氮氣保護下，在反應瓶中加入含有雙羥基硅油HO-PDMS-OH、三乙胺TEA和二甲氨基吡啶DMAP的THF溶液，然后用注射器加入溴代異丁酰溴BiBB，四者摩爾比為HO-PDMS-OH：TEA：DMAP：BiBB＝1：2：3：2；冰浴2-3h后室溫反應24h，處理后得到大分子引發劑—雙溴基硅油Br-PDMS-Br；

二、利用第一步得到的大分子引發劑，采用原子基團轉移(ATRP)法制備三嵌段聚合物MMA-PDMS-MMA：將大分子引發劑Br-PDMS-Br、甲基丙烯酸甲酯MMA、CuCl、TMEDA按摩爾比1:250:1:2，在氮氣保護下加入到含有環己酮的反應茄形瓶中，環己酮與甲基丙烯酸甲酯MMA的摩爾比為1:1，80℃條件下持續反應24h，處理后得到白色粉狀固體產物MMA-PDMS-MMA；

三、利用第二步產物MMA-PDMS-MMA與甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，MPS反應制備含硅五嵌段共聚物PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂：在氮氣保護下，在含有環己酮反應茄形瓶中，加入PMMA-b-PDMS-b-PMMA、CuCl、MPS和TMEDA的混合溶液，環己酮、PMMA-b-PDMS-b-PMMA、CuCl、MPS和TMEDA摩爾比為25：1:1:25:2，在120℃下反應24h，處理后得到白色粉狀固體產物PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂；

四、將正硅酸乙酯(TEOS)和乙醇按摩爾比1:10加入到反應瓶中，加入適量的0.1mol/L的HCl溶液，調節PH值為4，50℃下預水解1h；

五、溶膠-凝膠法制備所需最終產物硅基納米雜化材料，具體方式為：

步驟5.1、將步驟三中的得到的干燥粉末狀固體產物加入THF溶劑中，配成質量百分數5％的THF溶液，移入到反應瓶中，通入N₂，加入0.1mol/L的HCl溶液，調節PH值為4，50℃下預水解30min；

步驟5.2、取步驟四中產物加入到步驟5.1產物中，步驟四中的TEOS與步驟5.1中的PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂兩者摩爾比為＝1:(2-10)，50℃下反應1h，促進縮合反應的進行，即得到雜化材料SiO₂/PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂。

2.根據權利要求1所述的保護硅酸鹽質文物的硅基納米雜化材料的制備方法，其特征在于，步驟五溶膠-凝膠法制備所需最終產物硅基納米雜化材料，采用以下步驟制備：

步驟A、將步驟三中得到的干燥粉末狀固體產物加入THF溶劑中，配成質量百分數5％的THF溶液，移入到反應瓶中，通入N₂，然后加入甲醇后攪拌30min，THF:甲醇摩爾比＝9:1，促進聚合物組裝體的形成；

步驟B、在步驟A得到的組裝體溶液中，加入0.1mol/L的HCl溶液，調節PH值為4，50℃下預水解30min，

步驟C、取步驟四中產物加入到步驟B產物中，步驟四中的TEOS與步驟B中預水解的聚合物組裝體摩爾比為聚合物：TEOS＝(2-10):1，50℃條件下反應1h，促進縮合反應的進行，即得到雜化材料PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂/SiO₂。

3.根據權利要求1所述的保護硅酸鹽質文物的硅基納米雜化材料的制備方法，其特征在于，步驟5.2、取步驟四中產物加入到步驟5.1產物中，步驟四中的TEOS與步驟5.1中的PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂兩者摩爾比為＝1:10，50℃下反應1h，促進縮合反應的進行，即得到雜化材料SiO₂/PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂。

4.根據權利要求1所述的保護硅酸鹽質文物的硅基納米雜化材料的制備方法，其特征在于，步驟5.2、取步驟四中產物加入到步驟5.1產物中，步驟四中的TEOS與步驟5.1中的PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂兩者摩爾比為＝1:5，50℃下反應1h，促進縮合反應的進行，即得到雜化材料SiO₂/PDMS-b-(PMMA-b-PMPS)₂。