一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法。将一定摩尔比的酚和胺加入纯水或一定pH值的水中，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入微/纳米材料，研磨一定时间后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺复合材料。通过研磨，可以有效加速聚酚胺的形成，有效缩短制备时间，而且该复合材料制备过程简单易行、条件温和、绿色环保、可以实现工业化生产，便于推广使用。制得的聚酚胺复合材料具有良好的吸附重金属离子、有机污染物的性能，具有广泛的应用前景。

Method for preparing phenolic amine composite material by mechanochemical method

The invention discloses a method for preparing polyamine compound material by mechanochemical method. A certain molar ratio of phenol and amine added with pure water or a certain pH value of water, stirring, mixing evenly; then the phenol amine solution into the mortar, and joined the micro / nano materials, grinding after a certain time, separating, washing and drying to obtain the polyamide composite material. By grinding, can accelerate the formation of poly phenol amine, shorten the time of preparation, and the composite material preparation process is simple, mild conditions, green environmental protection, can realize industrialized production, convenient popularization and use. The obtained composite materials have good properties of adsorption of heavy metal ions and organic pollutants.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料表面修饰及有机无机材料复合领域，具体涉及种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，属于功能高分子材料

技术介绍
经济的快速发展，在为人类带来福利的同时，也带来一些需要解决的棘手问题，环境污染便是其中之一。从“水葫芦疯长”到“赤潮泛滥”，从“血铅超标”到“镉米”，一次次证明环境污染的严重危害。现在，处理污染的常用方法主要有化学沉淀、物理吸附和生物富集等。其中，吸附法相对其他方法具有操作简单、去除速率快、高效、经济、简便等诸多优点，被认为是最有发展前景的处理污染的方法之一。机械化学一般指物质在机械力的诱发和作用下所发生的物理和化学的变化，具有操作简便、能耗低、无二次污染、产率高，易于规模生产等优点。中国专利（CN201510335466.1）采用机械化学法将氮化碳、石墨烯或聚苯胺等含共轭大π键的分子与二氧化钛、氧化锌、铋系半导体、氧化铁或磷酸银等无机半导体纳米材料杂化，有效促进光生载流子的有效分离，扩展了半导体的光吸收范围，提高半导体光催化活性和产生可见光活性。中国专利（CN201510139791.0）通过机械化学改性制备蒙脱石无机凝胶，在不破坏蒙脱石的晶体结构的前提下，所得蒙脱石无机凝胶粒径较小且粒级分布均匀，在水分散性、悬浮稳定性和增稠性等方面表现优越。中国专利（CN201310160258.3和201310160203.2）采用机械化学聚合法制备聚苯胺或聚苯胺衍生物与无机粘土的插层纳米复合材料的方法，通过研磨共混的悬浮液，制备目标产物。制备的纳米复合材料不仅使聚苯胺或聚苯胺衍生物具有良好的分散性和机械强度，而且提高了聚苯胺或聚苯胺衍生物的水溶性和加工温度。聚酚胺制备的机理是酚被氧气氧化成醌，与胺发生迈克尔加成，后经芳香化重排，形成酚胺化合物；此过程不断重复，即可制备聚酚胺。运用机械化学法制备聚酚胺复合材料，可以有效加速氧气在水中的溶解，从而加速聚酚胺的形成，有效缩短制备时间，至今还没有发现类似的报道。
技术实现思路
为克服现有技术存在的不足和问题，本专利技术的目的在于提供一种聚酚胺复合材料的制备方法，该制备方法可以很好的把有机材料和无机材料结合起来，同时具有过程简单、条件温和、成本低廉，便于推广使用的优点，可以广泛应用于材料改性及制备领域。为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案：一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特征在于以下步骤：将一定比例的酚和胺加入纯水或一定pH值的水中，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入微/纳米材料，研磨一定时间后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺复合材料。该复合材料制备过程简单易行、条件温和、绿色环保、可以实现工业化生产，便于推广使用。制得的聚酚胺复合材料具有良好的吸附重金属离子、有机污染物的性能，具有广泛的应用前景。进一步的，所述步骤中酚为邻苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚中的至少一种。进一步的，所述步骤中胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、赖氨酸、胱氨酸或结构式为NH2(CH2)nNH2的脂肪胺(n代表2至12的整数)中的至少一种。进一步的，所述步骤中胺为聚烯丙基胺、聚-ε-赖氨酸或聚亚乙烯胺中的至少一种。进一步的，所述步骤中酚和胺的摩尔比为0.8~1.2:1，或酚和胺的质量比例为0.02~2:1。进一步的，所述步骤中微/纳米材料为四氧化三铁、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锌、聚合物微球、氧化石墨、碳纳米管中的至少一种。进一步的，所述步骤中微/纳米材料和酚的质量比例为1:0.02~1。进一步的，所述步骤中一定pH值为pH=7.0~9.9。进一步的，所述步骤中研磨时间为0.5~12小时。进一步的，所述的聚烯丙基胺为聚烯丙基胺、聚烯丙基胺盐酸盐、聚烯丙基胺硫酸盐、聚烯丙基胺磷酸盐。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过本专利技术所述的一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法而制备聚酚胺复合材料的成本低廉，可以应用于多种材料的制备及改性和多种废水的处理中，便于推广使用，具有广泛的应用范围；而且制备方法操作方便、工艺可控、条件温和，制得的聚酚胺复合材料具有良好的吸附性能。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步说明。以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1：将邻苯二酚和三乙烯四胺加入纯水中，使其摩尔比为0.9:1，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入四氧化三铁，使其与邻苯二酚的质量比为10:1，研磨2小时后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺-磁铁复合材料。通过以上方法得到的聚酚胺-磁铁复合材料，对甲基橙的吸附量为72mg/g。实施例2：将对苯二酚和己二胺加入pH值8.0的水中，使其摩尔比为1:1，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入二氧化硅，使其与邻苯二酚的质量比为5:1，研磨3小时后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺-二氧化硅复合材料。通过以上方法得到的聚酚胺-二氧化硅复合材料，在pH值为5时，对铅的吸附量为34mg/g。实施例3：将邻苯三酚和聚烯丙基胺加入纯水中，使其质量比为0.9:1，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入二氧化钛，使其与邻苯二酚的质量比为20:1，研磨1小时后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺-二氧化钛复合材料。通过以上方法得到的聚酚胺-二氧化钛复合材料，在pH值为5时，对铜的吸附量为45mg/g。实施例4：将邻苯二酚和赖氨酸加入纯水中，使其摩尔比为1.1:1，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入氧化石墨，使其与邻苯二酚的质量比为15:1，研磨2小时后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺-氧化石墨复合材料。通过以上方法得到的聚酚胺-氧化石墨复合材料，在pH值为3时，对六价铬的吸附量为198mg/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特征在于以下步骤：将一定比例的酚和胺加入纯水或一定pH值的水中，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入微/纳米材料，研磨一定时间后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特征在于以下步骤：将一定比例的酚和胺加入纯水或一定pH值的水中，搅拌，混合均匀；然后将该酚胺溶液转入研钵，并加入微/纳米材料，研磨一定时间后，进行分离、洗涤、干燥，即可制得聚酚胺复合材料。2.如权利要求1所述的一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特征在于所述的酚为邻苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特征在于所述的胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、赖氨酸、胱氨酸或结构式为NH2(CH2)nNH2的脂肪胺(n代表2至12的整数)中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特征在于所述的胺为聚烯丙基胺、聚-ε-赖氨酸或聚亚乙烯胺中的至少一种。5.如权利要求1所述的一种机械化学制备聚酚胺复合材料的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钦泽，张葱葱，高婷婷，姚金水，蔡美荣，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37