The invention belongs to the technical field of chemical engineering, in particular to the preparation of a multi arm polymer grafted silica nanoparticle and the application thereof as a processing aid for polylactic acid. First, through the control of a variety of monomers and initiator of different molar ratio with different chemical structure, multi arm arm number and molecular weight of the polymer; and then the multi arm polymers dissolved in organic solvents after the isocyanate compounds modified with silicon dioxide ultrasonic treatment table with a hydroxyl or amino group, has been grafted silica multi arm polymers; finally, purification of drying, the grafted silica has been added to the multi arm polymer processing aid PLA matrix as a linear poly lactic acid. The invention is provided by multi arm polymer grafted nano silica powder, non-toxic, tasteless, its good biocompatibility, high physical and chemical stability, and polylactic acid composite material will not prepare the destruction of biodegradable polylactic acid.
【技术实现步骤摘要】
多臂聚合物接枝二氧化硅的制备方法及应用
本专利技术属于化工
,具体为多臂聚合物接枝二氧化硅的制备方法及应用。
技术介绍
聚乳酸可由乳酸缩聚或丙交酯开环聚合制得,经微生物分解可完全降解为二氧化碳和水,是一种环境友好材料。结合聚乳酸的良好的力学性能、透明性、气体阻隔性和可生物降解性,其最大的用途是作为薄膜产品,然而熔体强度差,结晶速率慢等缺点制约了其在膜领域的应用。在聚乳酸中加入纳米粒子,使纳米粒子均匀分散于基体中,在纳米粒子添加量较低时即可形成纳米网络结构,通过网络的增强作用,提高聚乳酸的熔体粘度及熔体强度。Ray等通过熔融共混制备了PLA/层状蒙脱土纳米复合材料,发现纳米粒子的网络增强作用使聚乳酸发生了明显的应变硬化。Fortunati等制备了PLA/微晶纤维素和PLA/微晶纤维素/Ag纳米复合材料,并成功得到了尺寸稳定薄膜材料。但是以上研究都有一个缺点,即都是通过表面活性剂对纳米粒子进行改性以改善其在聚乳酸中的分散状态,这不仅会对环境造成一定污染并且会破坏聚乳酸的完全无毒可生物降解性,这促使我们寻求一种新的对纳米粒子表面进行改性的方法。Lu等发现与未改性TiO2在基体中团聚相比,接枝线性聚乳酸后的TiO2在聚乳酸基体中分布的均匀性大大提高。Yan等也通过二氧化硅纳米粒子得到了同样的结论。这说明将与聚乳酸相容性良好的聚合物接枝在纳米粒子上对纳米粒子进行表面改性,是一种改善纳米粒子和基体相容性的有效方法。AlexanderM.Mannion等发现在分子量相近时,均相支化的聚合物熔体相较于均相线性聚合物熔体有了明显的应变硬化现象,而应变硬化的出现意味着熔 ...
【技术保护点】
多臂聚合物接枝二氧化硅的制备方法,其特征在于,包括以下过程:(1)将表面带有羟基或氨基的二氧化硅置于有机溶剂中,
【技术特征摘要】
1.多臂聚合物接枝二氧化硅的制备方法,其特征在于,包括以下过程:(1)将表面带有羟基或氨基的二氧化硅置于有机溶剂中,℃25℃下超声处理2~3小时使其分散均匀;(2)多臂聚合物的臂数为a,取所述的多臂聚合物1mol和有机溶剂置于三颈烧瓶中,待惰性气体充满反应体系后密封,升温至60~90℃,机械搅拌速率20~30rpm,在回流条件下,多臂聚合物逐渐溶解于有机溶剂中,将异氰酸酯类物质注入系统中,异氰酸酯类物质的用量为a×1mol;反应2~3小时,反应在惰性气体中进行;(3)将步骤(2)反应结束后,解除密封条件,将步骤(1)所得的表面带有活性基团的二氧化硅迅速加入到步骤(2)所得的端基经过改性后的多臂聚合物反应体系中,重新密封体系,通入惰性气体,在60~90℃下,机械搅拌6~12小时完成接枝反应;反应完成后的反应液经离心处理得到接枝后的二氧化硅,并用多臂聚合物的良溶剂离心洗涤3次以去除未反应的多臂聚合物和多余改性剂;产物在60℃烘箱中干燥24小时得到接枝了多臂聚合物的二氧化硅。2.根据权利要求1所述的多臂聚合物接枝二氧化硅的制备方法,其特征在于,所述的有机溶剂是甲苯、二甲苯、二氯甲烷或三氯甲烷,异氰酸酯类物质是二异氰酸酯,包括甲苯-2,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯。3.根据权利要求1所述的多臂聚合物接枝二氧化硅的制备方法,其特征在于,所述的多臂聚合物,制备方法包括以下过程:将单体、引发剂按不同摩尔比加入到安培瓶中,将温度提高到120~140℃,在机械搅拌条件20~40rpm下,待单体、引发剂熔融以后,将催化剂注入反应体系,在惰性气体条件下反应24~48小时,将反应体系冷却至室温,得到多臂聚合物,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨鸣波,赖香伶,黄炎昊,刘正英,杨伟,谢邦互,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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。