[發明專利]一種銀-硫共價鍵增強銀線和巰基殼聚糖復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710258288.6
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107033396B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陸楊;潘曉鋒;吳亞東;蘇楊;尚曉婭;閆旭;薛靜哲
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08K7/06;C08K3/08;C08J5/18;C08B37/08
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 王華

本發明公開了一種銀?硫共價鍵增強銀線和巰基殼聚糖復合材料及其制備方法，將均勻分散在去離子水中的銀線與巰基殼聚糖溶液通過震蕩均勻混合，利用噴涂自組裝構筑成自支撐銀線?巰基殼聚糖復合膜。本發明提供一種簡單的成膜方法，復合膜利用共價鍵界面反應策略構筑一種高強度，高模量的復合膜，其拉伸應力和楊氏模量分別為248MPa和32GPa是純的巰基殼聚糖膜3.9和11.7倍，同時其拉伸應力遠遠大于銀線?殼聚糖膜的165MPa，塊狀的金屬銀的170MPa，其他大部分納米晶體增強殼聚糖和銀線有機物復合膜。此外，銀線?巰基殼聚糖復合膜擁有良好的抗疲勞性。在將來，銀?硫共價鍵增強銀線?巰基殼聚糖復合膜可以幫助制造其他高性能的復合膜。

技術領域

本發明涉及一種銀-硫共價鍵增強銀線和巰基殼聚糖復合材料及其制備方法，屬于納米復合材料制備領域。

背景技術

納米纖維增強的復合物通常具有高機械的，質輕的，柔軟的，和一些特殊功能的性質，主要是由于他們獨特的結構和填充纖維的物理和化學性能。因此，科研工作者一直付出巨大的努力一直致力于用各種各樣的納米纖維和有機物去構建高性能的復合材料。

美國的《ACS納米》（ACS Nano，2009年，第3卷，第1711-1722頁）報道了單壁碳納米管(SWCNT)增強聚乙烯醇(PVA)復合物，英國的《復合材料B部分:工程》（Composites PartB: Engineering，2016年，第99卷，第288-296頁）報道了銀線增強聚乳酸復合物，英國的《復合材料A部分:應用科學和制造》（Composites Part A: Applied Science andManufacturing，2008年，第39卷，第1638-1643頁）報道了纖維素納米纖維增強PVA復合物。這些復合物顯著的力學性雖然都有顯著的增強，但主要依靠靜電作用，氫鍵，范德華力界面反應，依靠更強的界面作用使納米纖維復合物的力學性能進一步提高仍然是一個挑戰。

美國的《科學》（Science，2007年，第318卷，第80-93頁）報道了基于納米蒙脫土片(MTM)和PVA分子之間的Al-O-C鍵，透明的，柔軟的，和自支撐的MTM-PVA復合膜被制備，他的拉伸應力能達到400MPa，美國的的《ACS納米》（ACS nano，2015年，第9卷，第9830-9836頁）也報道了柔軟的，導電的，自支撐的石墨烯和殼聚糖復合膜利用真空抽濾自組裝的方法通過石墨烯和殼聚糖之間共價反應被制備，促成很高的拉伸強度和韌性（526.7MPa和17.7MJ.m3），這些復合物顯著的力學性提高主要依靠共價鍵界面反應。

綜上所述，在界面相互作用中，共價鍵比靜電作用，氫鍵，范德華力都要強，他已經被廣泛的引入到提高二維納米片和有機物界面反應復合物中，但是共價鍵界面反應卻很少被引入到納米纖維增強復合物。

發明內容

本發明目的在于提供一種銀-硫共價鍵增強銀線和巰基殼聚糖復合材料及其制備方法，解決的技術問題是在纖維增強復合物的界面相互反應中引入共價鍵。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：一種銀-硫共價鍵增強銀線和巰基殼聚糖復合材料的制備方法，其特征在于：包括下列步驟：

第一步：將0.3-1mL的乙酸加入到30-100mL的水中，然后加入0.5~2g的巰基殼聚糖，攪拌溶解后得到巰基殼聚糖溶液，接下來在攪拌條件下將納米銀線分散液加入到所述巰基殼聚糖溶液中，通過持續震蕩得到均勻的銀線-巰基殼聚糖分散液；

第二步：將所述銀線-巰基殼聚糖分散液制備成膜。

優選的技術方案為：所述納米銀線分散液的質量百分比濃度為2%。

優選的技術方案為：所述銀線-巰基殼聚糖中的銀線的質量分數為20~70%。

優選的技術方案為：所述銀線-巰基殼聚糖中的銀線的質量分數為60%。