一步法制备聚乙烯醇共聚密胺树脂纳米球制造技术

本发明专利技术涉及一步法制备聚乙烯醇共聚密胺树脂纳米球，该树脂是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成，合成过程加入水溶性高分子聚乙烯醇PVA参与聚合反应，并调控产物的球径大小。制备工艺主要是将0.2 g PVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90

One-step Preparation of Polyvinyl Alcohol Copolymerized Melamine Resin Nanospheres

The invention relates to one-step preparation of polyvinyl alcohol copolymerized melamine resin nanospheres, which are formed by condensation of melamine and formaldehyde. Water-soluble polymer polyvinyl alcohol PVA is added to the synthesis process to participate in the polymerization reaction, and the size of the product sphere is regulated. The preparation process is mainly to add 0.2 g PVA into three flasks with appropriate deionized water, and to add 90 g PVA to the flask.

【技术实现步骤摘要】
一步法制备聚乙烯醇共聚密胺树脂纳米球
本专利技术属于新能源电子材料
，涉及一步法制备聚乙烯醇共聚密胺树脂纳米球。
技术介绍
三聚氰胺甲醛树脂，简称MF，通常称为密胺树脂，是较早工业化的化工产品之一。此外，密胺树脂是一种价格低廉且具有商业价值的三嗪聚合物，含氮量丰富，氨基活性高，综合性能优异，而被广泛应用于塑料、医药、有机涂料、造纸行业、粘结剂、吸附剂、阻燃剂、改性剂、制革工业、造纸工业等众多领域。同时由于密胺树脂具有高的氮掺杂水平，可以明显提高碳材料的性能，在能源储存领域应用广泛。LiM，XueJ等研究了以三聚氰胺树脂为氮源，采用水热法合成N-掺杂介孔炭的合成工艺。制备得到的密胺树脂球只是类球形，并且球径并不均匀。所制备的氮掺杂介孔碳（NC）和氮掺杂石墨烯（NG）电极材料表面积大，孔径分布合适，均匀分散，掺杂量可调。这些独特的性能使其成为极具发展前景的高性能超级电容器电极。例如，在三电极系统的基础上，高氮掺杂碳（NCH）电极和氮掺杂石墨烯（NG）电极可以在电流密度为0.2A/g时，分别提供238F/g和289F/g的比电容。在0.5A/g电流密度下，NCH相对于未掺杂氮的纯介孔碳的电容提高了91.6%。这说明了MF无论是单独缩聚还是作为氮源引入，都表现出了优异的性能（TheJournalofPhysicalChemistryC,2014,118(5):2507-2517.）。中国专利文献CN108117663A公开了一种密胺树脂中空微球的生产工艺，包括如下步骤：(1)按照摩尔比计算即三聚氰胺：甲醛：蒸馏水为1：2.0~2.7：4~5的比例，将三聚氰胺、甲醛和蒸馏水加入到容器中并搅拌混合均匀后加热至75~80oC后控制搅拌转速为500r/min进行搅拌反应0.3~0.4h，得到反应液；(2)用三乙醇胺溶液调节上述所得的反应溶液的pH值为8~9，继续控制温度为750oC、转速500r/min，直至透明得到密胺树脂预聚体；(3)调整上述制得的密胺树脂预聚体的固含量为10~20％wt，再加入发泡剂和/或表面活性剂，充分混合形成均匀的浆液，将该浆液经高温喷雾干燥，制得所述密胺树脂中空微球。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术使用一步法，制备了球径可控，分散性良好的纳米密胺树脂球。本专利技术的技术方案如下：一种树脂基碳材料，该材料由密胺树脂的制备过程中添加适量PVA共聚而成。根据本专利技术，一步法制备纳米密胺树脂球，包括步骤如下：（1）将0.1g~0.5gPVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90oC的水浴中搅拌0.5h至完全溶解；（2）在三口烧瓶中加入3.9g~5.9g三聚氰胺，移入甲醛溶液（37%wt，下同）7.5~12.0ml，该过程在60oC的水浴中进行；（3）待（1）中三口烧瓶溶液变至透明时，量取适量冰乙酸加入三口烧瓶中，使该体系保持pH值为1~6。反应10min~120min即得最终溶液；将上述溶液进行离心，无水乙醇和去离子水交替洗涤各三次，并进行冷冻干燥；根据本专利技术，优选的，步骤（1）中所述最佳PVA用量为0.2g。根据本专利技术，优选的，步骤（2）中所述三聚氰胺用量为5.1g。根据本专利技术，优选的，步骤（2）中甲醛用量为10.0ml。根据本专利技术，优选的，步骤（3）最佳pH值为3.1。根据本专利技术，优选的，步骤（3）最佳反应时间为30min。本专利技术的技术优势如下：（1）本专利技术制备过程简便，并且耗时短、产率高。（2）本专利技术使用的制备方法制得的密胺树脂球，相比于不均匀的单纯密胺树脂球，是大小均匀的纳米球。（3）本专利技术中PVA的加入，可以调控密胺树脂球的球径，约为400~500nm。附图说明图1为本专利技术实施例2中加入0.2gPVA的密胺树脂球的扫描电镜图。图2为本专利技术实施例2中加入0.2gPVA的密胺树脂球的透射电镜图。图3为本专利技术对比例1中单纯密胺树脂球的扫描电镜图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术做进一步的说明，但不限于此。同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例1：将0.1gPVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90oC的水浴中搅拌0.5h至完全溶解。在三口烧瓶中加入5.1g三聚氰胺，移入甲醛溶液10.0ml，该过程在60oC的水浴中进行；待三口烧瓶溶液变至透明时，量取适量冰乙酸加入三口烧瓶中，使该体系保持pH值约2.0。反应30min即得最终溶液；将上述液进行离心，用无水乙醇和去离子水交替洗涤各三次，并进行冷冻干燥。实施例2：将0.2gPVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90oC的水浴中搅拌0.5h至完全溶解。在三口烧瓶中加入5.1g三聚氰胺，移入甲醛溶液10.0ml，该过程在60oC的水浴中进行。待三口烧瓶溶液变至透明时，量取适量冰乙酸加入三口烧瓶中，使该体系保持pH值约3.1。反应100min即得最终溶液；将上述液进行离心，用无水乙醇和去离子水交替洗涤各三次，并进行冷冻干燥。实施例3：将0.3gPVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90oC的水浴中搅拌0.5h至完全溶解。在三口烧瓶中加入5.1g三聚氰胺，移入甲醛溶液10.0ml，该过程在60oC的水浴中进行。待三口烧瓶溶液变至透明时，量取适量冰乙酸加入三口烧瓶中，使该体系保持pH值约6.5。反应50min即得最终溶液；将上述液进行离心，用无水乙醇和去离子水交替洗涤各三次，并进行冷冻干燥。对比例1：在三口烧瓶中加入5.1g三聚氰胺，移入甲醛溶液10.0ml，该过程在60oC的水浴中进行。待三口烧瓶溶液变至透明时，量取适量冰乙酸加入三口烧瓶中，使该体系保持pH值约3.1。反应100min即得最终溶液；将上述液进行离心，用无水乙醇和去离子水交替洗涤各三次，并进行冷冻干燥。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种权利要求1所述的根据本专利技术，一步法制备聚乙烯醇共聚密胺树脂纳米球，包括步骤如下：（1）将0.1 g~0.5 g PVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90

【技术特征摘要】
1.一种权利要求1所述的根据本发明，一步法制备聚乙烯醇共聚密胺树脂纳米球，包括步骤如下：（1）将0.1g~0.5gPVA加入有适量去离子水的三口烧瓶中，在90oC的水浴中搅拌0.5h至完全溶解。（2）在三口烧瓶中加入3.9g~5.9g三聚氰胺，移入甲醛溶液（37%wt）约7.5~12.0ml，该过程在60oC的水浴过程中进行。（3）待（1）中三口烧瓶溶液变至透明时，量取适量冰乙酸加入三口烧瓶中，使该体系保持pH值约1.0~6.0。反应10min~120min即得最终溶液；将上述液进行离心，用无水乙醇和去离子水交替洗涤各三次，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梅，朱玉鑫，王国静，牛犇，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37