[發明專利]環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法

有效

• 申請號: 201710957429.3
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107522868B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 陳順;賀行洋;蘇英;王迎斌;楊進;儲勁松;江波;鄭正旗;徐焰;張海峰
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08F297/04;C08J3/07
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

1.一種環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)功能化二氧化硅納米粒子的制備：將正硅酸甲酯/正硅酸乙酯和環氧硅烷改性劑加入到含有聚多元醇、降解多肽、氨水以及去離子水的混合體系中在磁力攪拌下反應，反應后再經過濾、洗滌、真空干燥得到功能化二氧化硅納米粒子；

其中，所述正硅酸甲酯/正硅酸乙酯加入量為20–40重量份，環氧硅烷改性劑的加入量為10-20重量份，聚多元醇加入量為3–5重量份、降解多肽加入量為4–6重量份、氨水加入量為8–10重量份、去離子水加入量為80–120重量份；

所述聚多元醇為丙三醇、二縮三甘油、1,3–丁二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇、聚乙二醇800中的至少一種；所述降解多肽為植物蛋白降解多肽；所述環氧硅烷改性劑為環氧基三甲氧基硅烷改性劑、環氧基三乙氧基硅烷改性劑中的至少一種；

b)嵌段聚合物的制備：在有機溶劑中加入引發劑，再逐步加入單體1、單體2和單體3反應制得嵌段聚合物，其中單體1為苯乙烯及其衍生物，單體2為丁二烯及其衍生物，單體3為丙烯酸及其衍生物，所述引發劑為正丁基鋰或者仲丁基鋰；

相較于有機溶劑100重量份，單體1加入量為40–60重量份；單體2加入量為40–60重量份；單體3加入量為20–30重量份，引發劑加入量為2-3重量份；

c)環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備：

將所述步驟a)制得的功能化二氧化硅納米粒子1–2重量份與步驟b)制得的嵌段聚合物100重量份加入3-5重量份有機溶劑溶解混合后磁力攪拌，反應15–30分鐘制得混合液；然后取20重量份所述混合液，加入1–5重量份乳化劑、4–6重量份緩沖劑和40–60重量份的去離子水，保持溫度為40–60攝氏度，持續乳化3小時，制備得到復合乳液。

2.如權利要求1所述的環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，所述反應溫度控制為：反應時先保持溫度在25–35攝氏度10–12小時，接著加熱到80–90攝氏度并回流2–4小時，自然冷卻。

3.如權利要求1所述的環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中，逐步加入單體1、單體2和單體3反應時，采用冰水浴并進行攪拌反應24小時，直到反應充分。

4.如權利要求1所述的環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中，乳化機為機械乳化機，其輸出功率為500–600W；其轉速控制在9000–11000轉/每分；乳化溫度穩定在40–60攝氏度；乳化粘度為3500–5000mPa·s。

5.如權利要求1所述的環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟a)得到的功能化二氧化硅納米粒子的尺寸為10–50nm，比表面積為300–400m²/g；得到的嵌段聚合物為聚苯乙烯–丁二烯–丙烯酸類聚合物，數均分子量為110000–120000，嵌段比為1：1:0.5–1，分子量分布為1.5–3。

6.如權利要求1所述的環氧納米二氧化硅/嵌段聚合物復合乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中，乳化劑為離子型乳化劑和/或非離子型乳化劑；緩沖劑為檸檬酸鈉、草酸鈉、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、磷酸氫鈉、碳酸氫鈉、碳酸銨、磷酸氫銨中的至少一種。