可碱性溶液分解的纳米颗粒、可自愈的聚丙烯酸盐复合材料及制备方法技术

技术编号:37617211 阅读:62 留言:0更新日期:2023-05-18 12:08
本发明专利技术涉及一种纳米颗粒、可自愈的聚丙烯酸盐复合材料及制备方法。该纳米颗粒的制备方法包括如下步骤:(1)将碱土金属盐溶于第一溶剂中,得碱土金属盐溶液;(2)调节所述碱土金属盐溶液的浓度、温度、陈置时间,使碱土金属盐生长成纳米微颗粒;(3)加入酯类化合物与所述纳米微颗粒反应,使所述酯类化合物包覆在所述纳米微颗粒的表面形成不溶于水的壳层以控制纳米微颗粒的生长;(4)离心,用第二溶剂清洗所得沉淀,即得所述纳米颗粒。该纳米颗粒在碱性溶液中可以快速分解,并且具有修复功能,以该纳米颗粒制备的聚丙烯酸盐复合材料在经历机械损伤或化学损伤后具有良好的自愈修复性能,机械性能和化学性能均可恢复到损伤前的水平。械性能和化学性能均可恢复到损伤前的水平。

【技术实现步骤摘要】
可碱性溶液分解的纳米颗粒、可自愈的聚丙烯酸盐复合材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
,特别是涉及一种可碱性溶液分解的纳米颗粒、可自愈的聚丙烯酸盐复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯酸盐是一种以丙烯酸盐为单体的高分子聚合物,它的主链与聚丙烯酸一样,但其侧链则是羧酸阳离子盐。大多数的聚丙烯酸盐都具有模量高、刚性大、耐热和绝缘性好等优点,被广泛应用于电子、机械、建筑工程等领域。在建筑工程领域,我国水利水电科学研究院和长江科学院先后于80年代中后期在前人工作的基础上研发丙烯酸盐化学灌浆材料,其作用和原理是在一定引发剂下丙烯酸盐聚合成不溶于水的丙烯酸盐胶凝体聚合物并实现防渗堵漏的效果,此类材料也在长江三峡等工程上得到应用。
[0003]然而,在聚丙烯酸盐材料应用于多个领域的同时,其复合材料的修复方法却鲜有研究。以建筑工程领域用到的丙烯酸镁防水材料为例,该材料的聚合物不溶于水且喷涂成膜后有很好的黏着力,但当其经历强酸、强碱或高盐含量等环境后,聚合物材料会出现一定的降解,严重影响其防水能力,目前,只能通过重新施工或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将碱土金属盐溶于第一溶剂中,得碱土金属盐溶液;(2)调节所述碱土金属盐溶液的浓度、温度、陈置时间,使碱土金属盐生长成纳米微颗粒;(3)加入酯类化合物与所述纳米微颗粒反应,使所述酯类化合物包覆在所述纳米微颗粒的表面形成不溶于水的壳层以控制纳米微颗粒的生长;(4)离心,用第二溶剂清洗所得沉淀,即得所述纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述的碱土金属盐的阳离子选自:镁离子、钙离子、锶离子、钡离子中的一种或者多种,更优选为:镁离子、钙离子中的一种或者两种;相应的阴离子选自:氯离子、溴离子、氟离子、碘离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子中的一种或者多种,更优选为:氯离子、溴离子、氟离子、硫酸根离子、硝酸根离子中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述的酯类化合物选自:醋酸酯、丁酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯中的一种或者多种;相应的反应醇选自:乙醇、丁醇、乙二醇、甘油醇中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述碱土金属盐为氯化镁和/或氯化钙;和/或,所述酯类化合物为乙酸丁酯和/或亚磷酸三丁酯。5.根据权利要求1

4任一项所述的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述碱土金属盐和所述酯类化合物的投料质量比为1:0.001~1000,更优选为1:1~50,更优选为1:3

25。6.根据权利要求1

4任一项所述的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述浓度为0.0001mol/L至所述碱土金属盐在溶剂中的饱和溶液浓度;更优选为饱和溶液浓度。7.根据权利要求1

4任一项所述的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述温度为

50℃~300℃;和/或,步骤(2)中所述时间为0.5小时~3天;和/或,步骤(3)中所述反应的温度为0℃至溶剂回流的温度;和/或,步骤(3)中所述反应的时间为0.5小时~72小时,更优选为8小时~48小时;和/或,所述的第一溶剂为极性非水溶剂,所述极性非水溶剂选自:乙醇、丁醇、丙酮、四氢呋喃、吡啶、吡咯、咪唑中的一种或者多种;和/或,所述的第二溶剂是水,或者是以水为主体的混合溶剂;和/或,所述的纳米颗粒的平均粒径为1000000纳米~0.1纳米,更优选为10000纳米~1纳米,最优选为1000纳米~10纳米。8.根据权利要求1

7任一项所述的制备方法制备得到的纳米颗粒。9.权利要求8所述的纳米颗粒作为自愈因子在制备可自愈的聚丙烯酸盐复合材料中的应用。10.一种可自愈的聚丙烯酸盐复合材料,其特征在于,包括:a.作为复合材料主体的聚丙烯酸二价金属盐;b.作为自愈因子的纳米颗粒;所述纳米颗粒为权利要求8所述的纳米颗粒。
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【专利技术属性】
技术研发人员:余心仪邓菲谢豪黄汉聪马捷帆陈静妍林锦炫梁国泽李佩珊
申请(专利权)人:广州工程技术职业学院
类型:发明
国别省市:

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