一种制备具有不同临界响应温度的温敏改性纳米二氧化硅复合物的方法是碱性物质加入SiO2前驱体和溶剂的混合溶液中反应后加入硅烷偶联剂，回流温度下反应，抽滤、洗涤、干燥得到SiO2-NH2粉末；将SiO2-NH2粉末分散到甲苯中，加入引发剂和缚酸剂反应，抽滤、洗涤、干燥得SiO2-Br粉末，将SiO2-Br粉末分散到二氯甲烷中，超声分散，加入催化剂和配体，通入氮气，搅拌下加入单体、去离子水，滴入还原剂聚合反应，抽滤、洗涤、干燥；将得到的样品用乙醇进行索式提取，干燥得温敏改性纳米SiO2复合物。本发明专利技术具有反应条件温和，制备具有不同临界响应温度的产品的优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种是碱性物质加入SiO2前驱体和溶剂的混合溶液中反应后加入硅烷偶联剂，回流温度下反应，抽滤、洗涤、干燥得到SiO2-NH2粉末；将SiO2-NH2粉末分散到甲苯中，加入引发剂和缚酸剂反应，抽滤、洗涤、干燥得SiO2-Br粉末，将SiO2-Br粉末分散到二氯甲烷中，超声分散，加入催化剂和配体，通入氮气，搅拌下加入单体、去离子水，滴入还原剂聚合反应，抽滤、洗涤、干燥；将得到的样品用乙醇进行索式提取，干燥得温敏改性纳米SiO2复合物。本专利技术具有反应条件温和，制备具有不同临界响应温度的产品的优点。【专利说明】制备具有不同临界响应温度的温敏改性纳米二氧化硅复合 物的方法
本专利技术涉及一种制备具有不同临界响应温度的温敏改性纳米二氧化硅复合物的 方法。
技术介绍
温敏聚合物是指对环境温度的轻微变化就能够使其分子链的构象发生转变的聚 合物。温敏聚合物在溶液中存在一个临界响应温度（LCST)，温度低于LCST时，聚合物处于 舒展状态，当温度高于LCST时,聚合物链发生coil-to-globule的转变,形成沉淀析出。目 前研究最为广泛的温度敏感性聚合物是聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm)，其LCST为32°C 左右，接近人的体温。较低较窄的LCST，在一定程度上限制了 PNIPAAm的使用范围。聚醚也 是一类温敏聚合物，具有耐热、分解产物易挥发、不生成沉淀、对设备无腐蚀、无毒等优点； 其LSCT可以根据需求通过改变具有不同LCST的聚醚的比例来调节，因而应用范围更广。尽 管这些温敏性聚合物表现出了许多优异的性能，但聚合物较差的机械性能限制了其在许多 方面的应用。 有机/无机复合材料由于优良的机械性能、热稳定性、耐磨性及生物降解性引起 了工业界和学术界的极大兴趣。CN 101250338A公开了一种改性无机纳米粒子及其制备方 法与应用，该专利提供的改性纳米二氧化硅粒子可作为高分子的填料，与基体具有良好的 相容性和分散性，可显著提高基体的力学强度、耐磨性和耐热性，尤其适用于制备聚氨酯弹 性体和极性橡胶的填料，具有良好的工业应用前景。CN 101559343公开了一种原位接枝工 艺制备核壳结构磁性温敏复合微球的方法，该专利利用可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT) 技术，将N-异丙基丙烯酰胺以及亲水性烯类单体原位接枝到磁性粒子表面形成温敏性聚 合物，得到具有温敏性亲水性外壳和可控磁热效应磁核的核壳复合材料。CN 101173025A公 开了一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子及其合成办法，该专利首先采用化学共沉淀 法制备磁性Fe 304纳米粒子，并以硅烷偶联剂对其进行表面改性，然后以其为种子，与葡聚 糖、N-异丙基丙烯酰胺进行聚合反应。CN 103059178A公开了一种采用ATRP技术制备聚羧 酸/蒙脱土（MMT)纳米复合材料的方法，该专利需要用卤化亚铜为催化剂和惰性气体保护 下反应。 上述技术仍存在着反应条件苛刻，催化剂有毒或易被氧化，温敏复合材料的温度 响应不可调节等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种反应条件温和，制备具有不同临界响应温度的温敏改性 纳米二氧化硅复合物的方法。 本专利技术制备方法是通过如下方法实现的： (1)室温下，将碱性物质缓慢加入到装有Si02前驱体和溶剂的混合溶液中，剧烈搅 拌下反应2 - 16h，得到纳米Si02的悬浮溶液，其中Si02前驱体、溶剂与碱性物质的体积比 为 8-20:300:10-30 ; (2)剧烈搅拌下，将硅烷偶联剂加入步骤（1)纳米Si02悬浮溶液中，其中硅烷偶联 剂与Si02前驱体的体积比10-30:8-20,回流温度下反应4 一 20h，得到偶联剂改性纳米Si02 悬浮溶液，冷却至室温，抽滤、用相应的溶剂洗涤、在真空烘箱40 - 70°C温度下干燥8 - 24h，得到 Si02-NH2 粉末； (3)将Si02-NH2粉末分散到甲苯中，加入引发剂和缚酸剂，剧烈搅拌下反应6 - 24h，抽滤、用甲苯和无水乙醇洗涤、在真空烘箱40 - 70°C温度下干燥8 - 24h，得到Si02-Br 粉末，其中Si02-NH2与甲苯的质量比为2-4:100-150，Si02-NH 2、引发剂与缚酸剂的质量比为 2-4:3-9:5-13 ； ⑷将Si02-Br粉末分散到二氯甲烷中，超声分散，加入催化剂和配体，搅拌均 匀；通入氮气15 - 60min，剧烈搅拌下加入单体、去离子水，逐滴滴入还原剂，在50 - 90°C 下聚合10 - 24h，冷却至室温，抽滤、用乙醇和水洗涤、在真空烘箱40 - 70°C C温度下 干燥8 - 24h ;将得到的样品用乙醇进行索式提取12 - 24h，在真空烘箱40 - 70°C温度 下干燥8 - 24h，即得到温敏改性纳米Si02复合物，其中Si02-Br与二氯甲烷的质量比为 1-2:10-15, Si02-Br、单体与去离子水的质量比为1-2:1. 5-3:30-100,催化剂与配体的摩尔 比为0. 5-1:3-5, Si02-Br与催化剂的质量比为1-2:0. 005-0. 015,催化剂与还原剂的摩尔比 为 2-5:5-10。 本专利技术温敏改性纳米Si02复合物的LCST是通过改变具有不同LCST的单体比例 来调节实现的，复合物的LCST按公式（1)进行计算： LCSTp = Σ LCSTpiffi (1) 其中，LCSTp为复合物的LCST ; LCSTpi为单体i组分的LCST ; Wi为单体i组分的质量百分数。 在上述所有制备步骤中，搅拌速率为200 - lOOOrpm。 在上述制备步骤（1)中，碱性物质包括氨水、四甲基氢氧化铵、乙二胺、三乙醇胺、 单乙醇胺中的一种或几种的混合物。 在上述制备步骤（1)中，所用的3丨02前驱体包括正硅酸甲酯、正硅酸四乙酯、正硅 酸异丙酯、正硅酸丁酯中的一种或几种的混合物。 在上述制备步骤（1)中，所用的溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇中的一种 或几种的混合物。 在上述制备步骤（2)中，所述硅烷偶联剂包括氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙 基二乙氧基娃烧、N-β (氨乙基）-γ-氨丙基二甲氧基娃烧、N-β (氨乙基）-γ-氨丙基甲 基二甲氧基娃烧、N-β (氨乙基）-γ-氨丙基二乙氧基娃烧、N-β (氨乙基）-γ-氨丙基甲 基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。 在上述制备步骤（3)中，所述引发剂包括2-溴异丁酰溴、2-溴异丁酸乙酯、2-溴 丙酸甲酯、2-溴丙腈、1-溴乙基苯中的一种或几种的混合物。 在上述制备步骤（3)中，所述缚酸剂包括三乙胺、乙二胺、Ν，Ν_二异丙基乙基胺中 的一种或几种的混合物。 在上述制备步骤（4)中，所述催化剂包括溴化铜、氯化铜、氯化铁、溴化铁中的一 种或几种的混合物。 在上述制备步骤（4)中，所述配体包括五甲基二乙烯三胺、Ν，Ν，Ν'，Ν' -四甲基乙 二胺、三丁基膦、亚膦酸三甲酯、三苯基膦、联吡啶、二亚胺基吡啶中的一种或几种的混合 物。 在上述制备步骤（4)中，所述单体包括聚乙二醇甲基丙烯酸酯（P0EGMA)、聚2-甲 基-2-丙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备具有不同临界响应温度的温敏改性纳米二氧化硅复合物的方法，其特征在于包括如下步骤：(1) 室温下，将碱性物质缓慢加入到装有SiO2前驱体和溶剂的混合溶液中，剧烈搅拌下反应2－16 h，得到纳米SiO2的悬浮溶液，其中SiO2前驱体、溶剂与碱性物质的体积比为8‑20:300:10‑30；(2) 剧烈搅拌下，将硅烷偶联剂加入步骤（1）纳米SiO2悬浮溶液中，其中硅烷偶联剂与SiO2前驱体的体积比10‑30:8‑20，回流温度下反应4－20 h，得到偶联剂改性纳米SiO2悬浮溶液，冷却至室温，抽滤、用相应的溶剂洗涤、在真空烘箱40－70℃温度下干燥8－24h，得到SiO2‑NH2粉末；(3) 将SiO2‑NH2粉末分散到甲苯中，加入引发剂和缚酸剂，剧烈搅拌下反应6－24h，抽滤、用甲苯和无水乙醇洗涤、在真空烘箱40－70℃温度下干燥8－24 h，得到SiO2‑Br粉末，其中SiO2‑NH2与甲苯的质量比为2‑4:100‑150，SiO2‑NH2、引发剂与缚酸剂的质量比为2‑4:3‑9:5‑13；(4) 将SiO2‑Br粉末分散到二氯甲烷中，超声分散，加入催化剂和配体，搅拌均匀；通入氮气15－60min，剧烈搅拌下加入单体、去离子水，逐滴滴入还原剂，在50－90℃下聚合10－24 h，冷却至室温，抽滤、用乙醇和水洗涤、在真空烘箱40－70℃C温度下干燥8－24 h；将得到的样品用乙醇进行索式提取12－24h，在真空烘箱40－70℃温度下干燥8－24 h，即得到温敏改性纳米SiO2复合物，其中SiO2‑Br与二氯甲烷的质量比为1‑2:10‑15，SiO2‑Br、单体与去离子水的质量比为1‑2:1.5‑3:30‑100，催化剂与配体的摩尔比为0.5‑1:3‑5，SiO2‑Br与催化剂的质量比为1‑2: 0.005‑0.015，催化剂与还原剂的摩尔比为2‑5: 5‑10。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜志平，孙晓峰，台秀梅，王万绪，王国永，
申请(专利权)人：中国日用化学工业研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。