[發(fā)明專利]一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料及其仿生礦化制備方法與應用

在審

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• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114524978A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉芳;何經(jīng)緯;羅鴻峰
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08K3/36;C08L9/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料的仿生礦化制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖溶于酸性水溶液中，加入磷酸鹽，得到仿生礦化溶液；

(2)將硅前驅(qū)體在攪拌條件下加入到步驟(1)的仿生礦化溶液中，在室溫至75℃下反應4～48h，純化，得到殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料；

步驟(1)所述仿生礦化溶液中殼聚糖的濃度為3～15g/L，磷酸鹽的濃度為0.01～1mol/L，仿生礦化溶液的pH值為3～6；

步驟(2)所述仿生礦化溶液中，殼聚糖與硅前驅(qū)體完全水解縮合后形成二氧化硅的質(zhì)量比為1：1～10；

步驟(1)所述磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸銨和磷酸鉀中的至少一種；

步驟(2)所述硅前驅(qū)體為正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯和硅酸鈉中的至少一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料的仿生礦化制備方法，其特征在于，步驟(1)所述酸性水溶液為鹽酸、醋酸、蘋果酸、磷酸和硫酸中的至少一種物質(zhì)溶于水中配制所得；

步驟(1)所述磷酸鹽以磷酸鹽水溶液形式加入到殼聚糖酸性水溶液中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料的仿生礦化制備方法，其特征在于，步驟(2)所述反應的溫度為40～60℃，時間為8～24h。

4.權(quán)利要求1～3任一項所述方法制得的一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料。

5.權(quán)利要求4所述一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料在橡膠領域中的應用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料在橡膠領域中的應用，其特征在于，將權(quán)利要求4所述殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料用于制備橡膠制品或橡膠復合材料，其中殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料與橡膠的質(zhì)量比為30～65：100；

所述橡膠為天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠和硅橡膠中的至少一種。

7.一種丁苯橡膠復合材料，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下組分：

100份丁苯橡膠、2份硬脂酸、5份氧化鋅、2份防老劑4010NA、30～65份權(quán)利要求4所述殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料、2份促進劑CBS、2份硫磺。

8.權(quán)利要求7所述一種橡膠復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將橡膠在開煉機上薄通后，依次加入硬脂酸、氧化鋅、4010NA、權(quán)利要求4所述殼聚糖/二氧化硅納米雜化材料，混煉均勻后，再依次加入促進劑CBS、硫磺，混煉均勻后出片，得到混煉膠；

(2)將混煉膠進行壓片硫化，得到橡膠復合材料；

步驟(2)所述硫化的溫度為160℃，硫化的時間為相應硫化溫度下的正硫化時間T_C90。