[發明專利]高性能納米復合乳膠

有效

• 申請號: 201410852520.5
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104725549B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 蘇郁蕙;蕭裕霖;程肇模;武利民;游波;巫勇;胡丹
• 申請（專利權）人: 長興化學工業（中國）有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/28;C08F2/44;C08K9/06;C08K3/36;C08J5/18;C08L33/12
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

本發明針對高性能納米復合乳膠，并且更具體地說，針對一種由基于SiO₂的核殼型結構的膠體澆注得到的納米復合膜。

技術領域

本發明涉及高性能納米復合乳膠，并且更具體地說，涉及一種由基于SiO₂的核殼型結構的膠體澆注得到的納米復合膜。

背景技術

有機-無機膠體納米復合粒子因其優良的性質(光學性質、機械性質、流變性、電學性質、催化性質以及阻燃性)而具有許多于復合材料、生物傳感器、光子晶體、涂料、催化劑中的可能應用。

已報導若干用于制備膠體納米復合粒子的方法，包括細乳液聚合法、乳液聚合法和分散聚合法。由此得到的膠體納米復合粒子可以為單層或多層的核殼型樹莓狀結構(raspberry-like structure)。然而，迄今所報導的有關膠體納米復合粒子的所有這些工作幾乎都涉及在合成方法和形態可控性中，并且很少關注到這些膠體雜合粒子的膜性能。

近來，已經對通過水性乳液聚合法制備的樹莓狀聚合物/二氧化硅膠體納米復合粒子的成膜性質進行了研究，并且發現所包埋的二氧化硅的量可以達到約40％。隨著二氧化硅含量增加，這些納米復合膜的透明度遞減，但展現頗具前景的阻燃特性。

發明內容

本發明的一個目的是開發一種膠體納米復合物，所述納米復合物可以達到較高的SiO₂含量，同時呈現與純聚合物膜幾乎相同的高透明度(在可見光范圍內透射率＞90％)，并且還顯示出改善的機械性質、抗UV老化性和防垢性。

本發明還提供一種經由原位乳液共聚合法合成基于SiO₂的核殼型納米復合膠體的方法。

在另一方面中，本發明提供一種用于制備高性能納米復合膜的方法。

附圖說明

圖1顯示了(a)裸SiO₂、(b)GPTMS改性的SiO₂和(c)SiO₂/P(MMA-BA)膠體粒子的FTIR光譜。

圖2顯示了(a)裸SiO₂、(b)GPTMS改性的SiO₂和(c)SiO₂/P(MMA-BA)膠體粒子的XPS光譜。

圖3顯示了(a)裸SiO₂；(b)GPTMS改性的SiO₂；具有(c)30％(批號10)和(d)60％(批號4)SiO₂含量的SiO₂/P(MMA-BA)核殼型粒子；以及用(e)0.25％(批號7)和(f)1.5％的不同量AIBA制備的SiO₂/P(MMA-BA)核殼型粒子的TEM圖像。

圖4顯示了以下乳膠膜的截面SEM圖像：(a)純聚合物膜；含有(b)30％和(c)60％SiO₂的SiO₂/P(MMA-BA)核殼型乳膠膜；(d)以物理方式摻合含有30％SiO₂的乳膠膜。

圖5顯示了以下各物的UV-VIS透射率光譜：(a)純聚合物乳膠膜；和具有(b)30％、(c)40％、(d)60％SiO₂的SiO₂/P(MMA-BA)納米復合乳膠膜；(e)通過常規物理摻合方法得到的含30％SiO₂的納米復合乳膠膜。

圖6顯示了在QUV加速老化測試后納米復合膜的光澤度變化。

圖7顯示了以下各物的代表性裝載-保持-卸載曲線：(a)純聚合物乳膠膜；和含(b)40％、(c)50％、(d)60％SiO₂的SiO₂/P(MMA-BA)納米復合乳膠膜。