一种能吸收氢气的高分子复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种能吸收氢气的高分子复合薄膜及其制备方法，由聚硅氧烷树脂溶解于烃类物质中，再和含贵金属的催化剂混合均匀后加入固化剂固化后压制成膜，所述聚硅氧烷树脂为侧链含有乙烯基的低分子量聚甲基硅氧烷或者低分子量聚苯基硅氧烷。本发明专利技术能够得到一种阻燃的吸收氢气的高分子复合薄膜，能够解决有机小分子化合物难于加工成型、易燃等问题，得到的膜对氢气的吸收能力强，24小时内的平均吸氢气为7.35㎎，且制备价格实惠，易于广泛使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及复合薄膜的化学领域，具体地，设及一种能吸收氨气的高分复合薄膜 及其制备方法。
技术介绍
在许多仪器设备中，由于氨气及其同位素的存在，会产生各种各样的化学W及电 化学腐蚀反应。在密封性很好的仪器中，产生的氨气会不断的积累，影响灌封材料的固化， 从而使得电子线路暴露在氨气中被腐蚀，对电控设备产生各种不利的影响。此外，氨气压力 达到一定程度时，还存在火灾W及爆炸的危险，所W需及时排除密闭容器中的氨气。排除密 闭容器中的氨气目前常用的方法是使用吸氨剂，即利用氨气吸收剂吸收或者与体系中的氨 气反应，排除氨气。早在屯十年代末期，美国的圣地亚实验室就已开始使用此类材料，排除 核武器体系中的产生的氨气。 目前已有的吸氨剂材料主要分为无机和有机材料两种。 (1)无机化合物。根据氨吸收原理的不同，此类吸氨剂可分为两类。第一类为贵金 属如Pt,PdW及化等扣.S. 4886048)。此类贵金属催化氨气与氧气的反应生成水，去除氨 气。因此使用环境中要有氧气的存在，并且使用环境要对生成的水具有兼容性。第二类是 可与氨气反应生成氨化物的金属W及金属化合物。如Mg，U，ZrCo，Mg2Ni等扣.S.4512721)。 但此类金属吸氨剂对污染物非常敏感，易中毒，且易燃易爆，应用受到限制。 (2)有机化合物。有机化合物吸氨剂的吸氨原理在于含有不饱和双键W及= 键的有机分子在贵金属Pd的催化下与氨气发生不可逆反应生成饱和的化合物。常用的 不饱和分子有对二苯乙烘基苯值邸），1，6-二苯氧基-2, 4-己二烘等扣.S. 3896042,U. S. 3963826,U.S. 4405487)。而DEB的应用最为广泛。 目前已开发的吸氨剂尽管种类繁多，但仍不同程度的存在问题。与无机吸氨剂相 比，有机吸氨剂具有低的火灾W及爆炸危险、较低溫度下即可发挥作用、在常见气氛如水蒸 汽、二氧化碳等仍可发挥作用等优点，因此有机吸氨剂具有更好的应用性。目前的有机吸氨 剂多为小分子不饱和化合物如D邸等与含有Pd的分散体催化剂如炭黑混合而成的粉状物 质，由于炭黑W及有机化合物均可W燃烧，因此所得的吸氨剂也不具有阻燃性能。另外由于 小分子化合物通常难于加工成型，因此此种吸氨剂最终形态通常为粉状，必须包装使用，无 法W弹性体，薄膜等形式使用，无法实现其他的功能。另外由于DEB的价格昂贵，此类吸氨 剂的使用代价较高，也制约了DEB的广泛使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能吸收氨气的高分子复合薄膜及其制备 方法，该制备方法通过将聚硅氧烷树脂溶解于控类物质中，再和含贵金属的催化剂混合均 匀后加入固化剂固化后压制成膜，能够解决有机小分子化合物难于加工成型、易燃等问题， 得到的膜对氨气的吸收能力强，24小时内的平均吸氨气为7. 35mg，且制备价格低廉，易于 广泛使用。 本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是： 一种能吸收氨气的高分子复合薄膜的制备方法，将聚硅氧烷树脂溶解于控类物质 中，再和贵金属或负载有贵金属的载体混合均匀后加入催化剂固化压制成膜，所述聚娃氧 烧树脂为侧链同时含有乙締基和娃氨的低分子量聚硅氧烷，具体结构为： 或者侧链含有乙締基的聚硅氧烷a和侧链含有娃氨的聚硅氧烷b的混合物，a和b 的结构如下：阳013] 贵金属可W为Pd、Pt、化，催化剂为含有Pt(O)的溶液或者粉末。 所述固化时间为2-3天，固化溫度为室溫。 根据相似相容原理，聚硅氧烷树脂可溶解于控类物质中，控类物质可为饱和控 (即烧控类等）。 聚硅氧烷树脂的制备为：W环硅氧烷为单体，在开环聚合引发剂的作用下引发聚 合，室溫下反应5-20小时，得到低分子量的分别含有乙締基和娃氨的聚硅氧烷或者同时含 有乙締基和娃氨的聚硅氧烷。均W化学计量配比加入各参与反应的相关物质的量。 在聚硅氧烷树脂的制备中，环硅氧烷单体可W为R=CH3,Ph,H 的任意比例组合。 在聚硅氧烷树脂的制备中，引发剂可W为硫酸或者S氣甲横酸。 负载有贵金属的载体为活性炭或者硫酸领、碳酸巧W及氧化侣的无机粉体材料。 如上述的制备方法得到的能吸收氨气的高分子复合薄膜。高分子复合薄膜的厚度 为0. 2臟。 综上，本专利技术的有益效果是： 1、本专利技术能够得到一种阻燃的吸收氨气的高分子复合薄膜，能够解决有机小分子 化合物难于加工成型、易燃等问题，得到的膜对氨气的吸收能力强，24小时内的平均吸氨气 为 7. 35mg; 2、本专利技术制备的阻燃的吸收氨气的高分子复合薄膜成本低廉，易于广泛使用。【具体实施方式】下面结合实施例，对本专利技术作进一步地的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于 此。 阳0測实施例1 聚乙締基硅氧烷的合成 量取40血四甲基四乙締基环四硅氧烷，加入装有机械揽拌的单口烧瓶中，之后加 入0. 5mL浓硫酸做催化剂，室溫揽拌反应5h。之后加入IOOmL正己烧溶解反应产物，所得的 溶液经饱和碳酸氨钢溶液洗涂后再用去离子水洗涂=次，分层后有机相用硫酸儀干燥，真 空去除溶剂W及低分子挥发物，得到目标树脂。所得聚合物的分子量为8X10 4g/mol，分 子量分布分别为1. 27。 含娃氨的聚硅氧烷的合成和聚乙締基硅氧烷的合成类似。 阳0巧实施例2 含有娃氨基团的聚乙締基硅氧烷的制备 量取40血四甲基四乙締基环四硅氧烷，加入装有机械揽拌的单口烧瓶中，之后加 入5mL四甲基环四硅氧烷。揽拌均匀后加入0. 5mL浓硫酸做催化剂，室溫揽拌反应20h。之 后加入IOOmL正己烧溶解反应产物，所得的溶液经饱和碳酸氨钢溶液洗涂后再用去离子水 洗涂=次，分层后有机相用硫酸儀干燥，真空去除溶剂W及低分子挥发物，得到目标树脂。 所得聚合物的分子量为3X10 4g/mol，分子量分布分别为1. 16。 实施例3 称取3. 6g含氨聚乙締基硅氧烷树脂，加入3血正庚烧，揽拌溶解，之后加入1. 4g Pd/C巧wt%Pd)催化剂，分散均匀后加入30mg卡式催化剂剂揽拌均匀。运里卡式催化剂即 含有Pt(0)的溶液，之后将所得的溶液在硫化仪上于室溫模压成具有0. 2mm厚度的薄膜，室 溫固化3天，得到黑色的弹性薄膜。所得的黑色薄膜置于充有146KPa纯氨气的密闭容器中 于室溫下测试，不同时间的吸氨量如下表所示： 实施例4 称取3. Og含娃氨聚乙締基硅氧烷树脂，1.0 g含氨苯基硅油，加入3血正辛烧，揽拌 溶解。之后加入1.4g Pd/C巧wt%Pd)催化剂，揽拌均匀后加入30mg卡式催化剂之后将所 得的溶液在硫化仪上于室溫模压成具有0.2mm厚度或其他需要的厚度的薄膜，室溫下固化 两天，得到黑色弹性薄膜。所得的黑色薄膜置于充有146KPa纯氨气的密闭容器中于室溫下 测试，不同时间的吸氨量如下表所示：阳042] 实施例5 阳0创称取3. Og含娃氨聚乙締基硅氧烷树脂，1. Og聚异戊二締，加入3血正己烧，揽拌溶 解。之后加入1.4g Pd/C巧wt%Pd)催化剂，揽拌均匀后加入30mg卡式催化剂。之后将所 得的溶液在硫化仪上于室溫模压成具有0.2mm厚度或其他需要的厚度的薄膜，室溫下固化 两天，得到黑色弹性薄膜。所得的黑色薄膜置于充有146KPa纯氨气的密闭容器中于室溫下 测试，不同时间的吸氨量如下表所示：阳〇45] 实施例6 称取3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能吸收氢气的高分子复合薄膜的制备方法，其特征在于，将聚硅氧烷树脂溶解于烃类物质中，再和贵金属或负载有贵金属的载体混合均匀后加入催化剂固化压制成膜，所述聚硅氧烷树脂为侧链同时含有乙烯基和硅氢的低分子量聚硅氧烷，具体结构为：或者侧链含有乙烯基的聚硅氧烷a和侧链含有硅氢的聚硅氧烷b的混合物，聚硅氧烷a和聚硅氧烷b的结构如下：贵金属可以为Pd、Pt、Rh，催化剂为含有Pt(0)的溶液或者粉末。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢涛，陶萍，张凯，吴菊英，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51