[發明專利]一種改性二氧化硅增強聚合物復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910288020.6
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN109988276A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 霍宇平;李忠平;董川
• 申請（專利權）人: 呂梁學院
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/06;C08F220/56;C08F222/38
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種改性二氧化硅增強聚合物復合材料的制備方法，包括如下的步驟：1)通過硅烷偶聯劑KH?550在堿性條件下對二氧化硅進行改性；2)改性二氧化硅、司班60溶于煤油中，滴加丙烯酸、聚丙烯酰胺、N，N?亞甲基雙丙烯酰胺、引發劑、催化劑等，60°開啟聚合；3)聚合過程中，分別加入6mL、4mL、2mL、0mL的鏈轉移劑使聚合停止，繼續反應6小時以上；4)得到的改性二氧化硅增強聚合物復合材料乙醇洗滌數次，直到pH值呈中性，冷凍干燥即可得到四種改性二氧化硅增強聚合物復合材料。本發明制備的改性二氧化硅增強聚合物復合材料相對于常規的聚合物復合材料不溶于乙醇和水，具有良好的耐熱性、可以吸附一些染料并且重復利用。

技術領域

本發明涉及一種聚合物復合材料的制備方法，特別涉及一種改性二氧化硅增強聚合物復合材料的制備方法。

背景技術

近年來，大多數的紡織、服裝、化妝品、皮革、紙張、塑料、印刷等行業的某些環節使用合成染料生產。生產過程中帶來了染料的污染。這些染料被認為是有害的、有毒的、或者是間接有害，很難生物降解的。染料廢液的直接排入水體破壞水生系統并且給環境帶來了很大的壓力。相對于傳統的活性炭基吸附劑，在含有染料的廢水去污的各種傳統處理方法中，吸附方法是比較好的，它們在報廢時具有更好的選擇性，因其高性能，操作方便和靈活性而被廣泛用于去除污水中的染料污染物。吸附完成后，過濾就可以除去雜質，吸附也不會導致有害物質的形成。為了緩解環境的壓力，旨在開發一種能吸附染料的吸附劑。

一直以來，二氧化硅作為一種穩定的惰性材料，基于豐富，廉價的二氧化硅天然來源的無機吸附劑，基于其孔隙率，高表面積，機械強度和低化學交叉反應性，已經獲得了去污能力的關注，因為酸性硅烷醇官能團化會發生任何反應。是一個具有吸引力的領域。從19世紀20年代發現硅溶膠和凝膠及19世紀40年代發明熱解硅膠之后，高分散多孔二氧化硅成為一個熱門的研究課題。生產非晶型二氧化硅的方法是使用醇鹽和水發生反應。二氧化硅中含有大量的硅羥基，通過簡單的消去反應可使其功能化。并且，二氧化硅在較高pH值下易于溶解。少量的二氧化硅納米顆粒可以顯著改變聚合物溶液的性能。聚合物樹脂通常用作從水溶液和非極性溶劑中去除不同化合物的吸附劑。與傳統的表面引發自由基聚合相比，本吸附劑具有無金屬污染，室溫反應條件，是制備各種復合材料的有效方法。

這種后處理技術可以改變二氧化硅材料的孔徑大小和孔壁的疏水性。不同官能化的二氧化硅納米粒子是各種聚合物的最佳填料，有許多二氧化硅填料用作改性劑，其中硅烷是穩定性較好的。由于其形成穩定的Si-O-Si鍵，因此具有功能性。一些官能團可以與聚合物交聯或參與聚合反應。聚合物(或單體混合物)介質中合成的二氧化硅納米粒子將為制備各種應用型混合納米復合材料提供了另一種有效途徑。二氧化硅表面的改性，最有效的辦法是通過共價鍵結合一些有機官能團為Si-O-Si鍵，其中的一個硅原子來自二氧化硅的表面，另一個則來自于有機硅化合物。

聚合物接枝(包覆)改性是通過化學方法在無機粒子表面接枝(或包覆)特定的高分子鏈。不同的接枝聚合物可以帶給SiO₂粒子與聚合物基體不同的界面特征，因此可以通過選擇聚合物單體的種類來調控聚合物/SiO₂復合材料的結構和性能。一般常用以下方法進行接枝聚合：(1)通過偶聯反應在SiO₂表面引入帶有雙鍵的硅烷偶聯劑，然后和一定的單體進行共聚反應。(2)在無機微粒表面直接吸附單體分子或自由基引發劑，接著引發單體聚合。

常規的聚合物復合材料，耐熱性差，不能吸附一些染料，不能夠被重復利用。

發明內容

發明的目的在于提供一種改性二氧化硅增強聚合物復合材料的制備方法，本發明制備的改性二氧化硅增強聚合物復合材料不溶于乙醇和水，有良好的耐熱性、可以吸附一些染料并且重復利用，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種改性二氧化硅增強聚合物復合材料的制備方法，包括如下步驟：