[發明專利]聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710384625.6
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107141388B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 雷華;徐濤
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C08F120/14
• 分類號: C08F120/14;C08F2/44;C08K3/22;C08L33/12;C01G9/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

本發明公開了一種聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料及其制備方法，本發明將2,2'?偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸甲酯、二水合乙酸鋅、催化劑溶于乙醇并進行反應，使得氧化鋅的合成和甲基丙烯酸甲酯的聚合同時進行，之后經過降溫、去除上清液、升溫等過程制備了聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅(PMMA/ZnO)溫敏材料，所制備的溫敏材料溫敏性明顯，溫敏性溫度相對穩定，并且溫敏性可長久保持，本發明制備原料價格低廉，較為環保，使用效果好，可用于熱變色杯等領域。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其是一種聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料及其制備方法。

背景技術

環境敏感材料也稱為智能材料、刺激響應性材料，是指能夠感知環境變化的微小刺激(熱、電、磁、光、pH值、鹽濃度、化學物質等)，其結構和物理性能發生變化的材料。

在眾多刺激因素中，溫度最容易實現，而且溫敏性材料具有廣闊的應用前景，可應用于藥物控釋、智能開關等領域，溫敏性材料是智能材料中重要的研究對象。

氧化鋅(ZnO)納米粒子具有諸多的優異性質，是一種多功能的無機填料。例如：其在可見光區域具有高的透過率，同時對紫外光有強的吸收能力；低介電常數；光致發光性能；抗菌性能；光催化性能等。氧化鋅納米粒子的應用領域廣泛，包括太陽能電池、納米發電機、場效應晶體管、氣體探測器、化妝品、熒光標記等。

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，又稱有機玻璃，是一種常見的熱塑性聚合物，其具有在可見光范圍內的透明度高，密度小，抗沖擊，熱導率低，折射率低，易加工且成型后光學畸變小，廉價等優點。PMMA廣泛應用于建筑、汽車、數碼電子、日用品等領域。

單獨存在的PMMA和ZnO都不存在溫敏性，但是經過一定方法制備的PMMA/ZnO能夠對溫度產生效應。其原理是隨溫度變化PMMA和ZnO的相容性會產生變化，當溫度較高時它們之間的相容性高而呈現透明狀態，而當溫度較低時它們之間的相容性差，導致相分離，而呈現乳白色的不透明狀態。

目前，國內外未見關于聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅(PMMA/ZnO)溫敏材料的報道。本發明采用了一種簡單的方法，通過將單體、引發劑、前驅體、催化劑溶于乙醇后再升溫進行反應，而后經過降溫、去除上清液、升溫的過程，制備了具有溫敏性的聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅(PMMA/ZnO)復合材料。該方法流程簡單，所涉及的原料價格低廉，所制備的溫敏材料溫敏性明顯，溫敏性溫度相對穩定，并且溫敏性可長久保持，可應用于建筑用智能玻璃、熱變色杯等領域

發明內容

本發明的目的是：提供了一種聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料及其制備方法，該材料溫敏性明顯，溫敏性溫度相對穩定，并且溫敏性可長久保持，該材料的制備方法工藝簡單，所涉及的原料價格低廉。

本發明是這樣實現的：聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料，按質量份數計算，包括1000份甲基丙烯酸甲酯、1-50份2,2'-偶氮二異丁腈、5-500份二水合乙酸鋅、1-1000份催化劑及50-200000份質量百分比為50％-100％的乙醇為制備原料。

所述的催化劑為一水合氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀。

聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料的制備方法，按上述質量份數取各組分，包含以下步驟：

1)將2,2'-偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸甲酯、二水合乙酸鋅及催化劑溶解于乙醇中，獲得反應液；

2)將步驟1)的反應液升溫到60～100℃并反應1h以上；

3)使經過步驟2)反應的反應液在1h小時內降溫到20℃以下，直到反應液中的固體物質有60％以上沉積在底部后，去除上清液；

4)將步驟3獲得的固體物質在50℃～80℃反應2h以上，獲得聚甲基丙烯酸甲酯/氧化鋅溫敏材料。

步驟1)中的溶解溫度為0～50℃。