[發(fā)明專利]一種SiO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010428394.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111499815A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊二登
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興市鳴威新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F292/00
• 分類號(hào): C08F292/00;C08F220/06;C08F220/56;C08F222/38;C08J3/075
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 于潔

本發(fā)明涉及水凝膠材料技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種SiO₂?GO交聯(lián)聚丙烯基高強(qiáng)度水凝膠，包括以下配方原料及組分：改性SiO₂?GO復(fù)合材料、丙烯酸、丙烯酰胺、交聯(lián)劑、引發(fā)劑。該一種SiO₂?GO交聯(lián)聚丙烯基高強(qiáng)度水凝膠，形成，硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷接枝納米SiO₂負(fù)載GO復(fù)合材料，得到改性SiO₂?GO復(fù)合材料，以其為交聯(lián)中心，乙烯基三乙氧基硅烷中的烯基，與丙烯酸和丙烯酰胺通過自由基聚合反應(yīng)，使SiO₂?GO復(fù)合材料與聚丙烯基聚合物化學(xué)交聯(lián)聚合形成水凝膠，通過化學(xué)鍵結(jié)合，改善了納米SiO₂和氧化石墨烯，在聚丙烯基聚合物中的相容性和分散性，SiO₂?GO復(fù)合材料作為納米無機(jī)材料顯著增強(qiáng)水凝膠材料的韌性和拉伸強(qiáng)度等機(jī)械性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水凝膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種SiO₂-GO交聯(lián)聚丙烯基高強(qiáng)度水凝膠及其制法。

背景技術(shù)

水凝膠是一中親水性很強(qiáng)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝膠，水凝膠材料可以溶脹和保有比自身體積大很多的水，水的吸收量與水凝膠材料的交聯(lián)度有關(guān)，交聯(lián)度越高，吸水量越低，水凝膠材料在水中可以迅速溶脹，并且在溶脹狀態(tài)可以保持大量體積的水而不溶解，水凝膠的聚集態(tài)是介于非完全固體和非完全液體之間，其固體狀態(tài)可以維持一定的形狀與體積，液體狀態(tài)是溶質(zhì)可以從水凝膠中擴(kuò)散或滲透。

水凝膠作為一種高吸水高保水材料，具有廣泛的應(yīng)用，如化妝品中的面膜、農(nóng)用薄膜、建筑行業(yè)中的結(jié)露防止劑、石油化工中的堵水調(diào)劑，原油或成品油的脫水，礦業(yè)中的抑塵劑，食品中的保鮮劑、醫(yī)療中的藥物載體等，水溶性或親水性的高分子，可以通過化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)形成水凝膠，如天然的親水性高分子包括多糖類纖維素、殼聚糖等；多肽類膠原、聚L-谷胺酸等；合成的親水高分子聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酰胺等，但是目前聚丙烯基水凝膠材料的韌性較差，拉伸強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度等機(jī)械性能不高，大大降低了水凝膠材料的實(shí)用性和使用壽命，無機(jī)納米材料如石墨烯、黏土等可以作為交聯(lián)劑，通過物理作用力與親水高分子交聯(lián)，得到納米復(fù)合水凝膠材料，可以通過水凝膠材料的韌性和拉伸強(qiáng)度等機(jī)械性能，但是石墨烯、黏土等無機(jī)納米材料在高分子水凝膠中的相容性和分散性很差，很容易聚集和團(tuán)聚，直接影響水凝膠材料的性能。

(一)解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種SiO₂-GO交聯(lián)聚丙烯基高強(qiáng)度水凝膠及其制法，解決了無機(jī)納米材料納米SiO₂和氧化石墨烯在聚丙烯基水凝膠中分散性和相容性很差的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種SiO₂-GO交聯(lián)聚丙烯基高強(qiáng)度水凝膠，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的配方原料及組分：6-30份改性SiO₂-GO復(fù)合材料、28-34份丙烯酸、25-30份丙烯酰胺、5-12份交聯(lián)劑、12-18份引發(fā)劑。

優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺。

優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。

優(yōu)選的，改性SiO₂-GO復(fù)合材料制備方法包括以下步驟：

(1)向反應(yīng)瓶中加入蒸餾水和氧化石墨烯，將反應(yīng)瓶置于超聲分散儀中進(jìn)行超聲分散40-60min，加入表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，進(jìn)行超聲分散處理1-2h，將反應(yīng)瓶置于油浴鍋中，加熱至70-90℃，勻速攪拌2-4h，加入正硅酸乙酯，勻速攪拌反應(yīng)3-5h，使用蒸餾水和乙醇洗滌固體產(chǎn)物并充分干燥，置于氣氛電阻爐中并通入氬氣，升溫速率為2-4℃/min，在680-740℃下保溫煅燒5-8h，煅燒產(chǎn)物即為納米SiO₂負(fù)載GO復(fù)合材料；