[發明專利]具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910904140.4
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110564159A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 李琳;趙帥
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L33/12;C08K3/04;C08K9/04;C08L25/06;C08K3/02;C08K7/00;C08K7/28;C08K9/02;C08K9/06;C08K7/24
• 代理公司: 37104 青島高曉專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 付麗麗

1.具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料，其特征在于，包括聚合物基體、空心微球和納米填料，納米填料表面負載的基團通過與空心微球表面負載的基團相互作用，均勻分布在空心微球表面，構成空心微球@納米填料核殼粒子，空心微球@納米填料核殼粒子均勻分布在聚合物基體中。

2.根據權利要求1所述的具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料，其特征在于，所述空心微球的尺寸為0.1μm～100μm，質量分數為1wt％～30wt％；所述納米填料的質量分數為0.1wt％～10wt％。

3.一種權利要求1所述的具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)納米填料的表面改性：通過物理或者化學方法對納米填料進行表面改性，在納米填料表面引入能夠與空心微球表面的基團有強相互作用的基團，然后分散在水中得到納米填料水分散液；

(2)空心微球的表面改性：通過物理或者化學方法對空心微球進行表面改性，在空心微球表面引入能夠與納米填料表面的基團有強相互作用的基團，然后分散在水中得到空心微球水分散液；

(3)空心微球@納米填料核殼粒子的制備：根據欲制備的聚合物納米復合材料的組成，將一定體積的空心微球分散液和納米填料分散液混合后，經過濾或離心分離、干燥后得到空心微球@納米填料核殼粒子；

(4)具有隔離結構的輕質納米復合材料的制備：將空心微球@納米填料核殼粒子均勻地分散在聚合物基體中，然后將混合物加工成型，制得具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料。

4.根據權利要求3所述的具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述納米填料選自0維、1維和2維納米填料中的至少一種；步驟(2)中所述空心微球選自玻璃空心微球、碳空心微球和聚合物空心微球中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的具有隔離結構的輕質聚合物納米復合材料的制備方法，其特征在于，納米填料為二氧化硅、炭黑、富勒烯、碳納米管、石墨烯、金屬粒子、金屬化合物、硼酸、硼酸鹽、硼砂、埃洛石納米管、羥基磷灰石、層數≤20的黏土、層數≤20的石墨、層數≤20的氮化硼、層數≤20的黑磷及它們的衍生物中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的聚合物納米復合材料，其特征在于，能夠作為阻燃、導電、導熱或電磁屏蔽功能材料使用。