一种无机亚纳米线制造技术

本发明专利技术公开了一种无机亚纳米线

【技术实现步骤摘要】
一种无机亚纳米线/PDMS复合弹性体材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及高性能及功能性纳米复合材料
，具体涉及一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法
。

技术介绍

[0002]亚纳米纳米线是指直径约为
1nm
甚至小于
1nm
的超薄
1D
纳米材料
。
由于亚纳米纳米线的直径与包括
PDMS
链和
DNA
链在内的大分子的直径相当，因此具有超高纵横比的亚纳米纳米线具有尺寸效应的类聚合物性质
。
无机亚纳米线的自组装行为类似于聚合物而非无机材料，通过电纺丝
、
湿法纺丝
、
萃取过滤和其他简单的方法可获得宏观材料，如亚纳米纤维
、
膜和有机凝胶
。
[0003]聚二甲基硅氧烷，又名二甲基硅油，根据相对分子质量的不同，外观由无色透明的挥发性液体至极高黏度的液体或硅胶，无味，透明度高，具有耐热性
、
耐寒性
、
黏度随温度变化小
、
防水性
、
表面张力小
、
具有导热性，导热系数为
0.134
‑
0.159W/(m
·
K)
，透光性为透光率
100
％，二甲基硅油无毒无味，具有生理惰性
、
良好的化学稳定性
。
电绝缘性和耐候性
、
疏水性好，并具有很高的抗剪切能力，可在
‑
50℃
～
200℃
下长期使用
。
具有优良的物理特性，可直接用于防潮绝缘
、
阻尼
、
减震
、
消泡
、
润滑
、
抛光等方面，广泛用作绝缘润滑
、
防震
、
防油尘
、
介电液和热载体
。
以及用作消泡
、
脱模剂
、
油漆及日化品添加剂
。
无机亚纳米线材料由于网络中的缠结以及无机成分
、
配体和环境之间的多级相互作用，包括静电力和范德华力，使其表现出优异的力学性能
。
因此，无机亚纳米线优异的类聚合物性能和丰富的表面相互作用使其有望成为包含无机亚纳米线和
PDMS
等凝胶材料的复合弹性体材料
。
以往的复合材料都是通过引入纤维级
、
微米级等增强材料来制备，本专利技术首次利用亚纳米级材料来做复合材料
。
无机亚纳米线可以与有机物
(
如辛烷
、
环己烷
)
通过自组装形成有机凝胶，通过将
PDMS
等凝胶材料和无机亚纳米线有机凝胶进行复合便可得到一种新型的复合材料
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法，制备方法简单，所制得的复合材料具有较高强度和较高韧性，力学性能优异
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、
水热法制备无机亚纳米线；
[0007]S2、
将制备好的无机亚纳米线加入环己烷和
PDMS
的混合溶液中，得到具有一定粘度的混合溶液；
[0008]S3、
将具有一定粘度的混合溶液进行成胶处理，得到无机亚纳米线
/PDM S
复合弹性体材料
。
[0009]优选的，所述步骤
S1
水热法制备无机亚纳米线的具体步骤包括：
[0010]S1
‑
1、
将
1.0g
的磷钨酸水合物
、0.123g
的硝酸钙水合物以及
16ml
的去离子水混合
并搅拌成澄清溶液，再依次加入
12ml
的1‑
十八烯和
4ml
的油胺，得到白色粘稠液体；
[0011]S1
‑
2、
将白色粘稠液体密封在高压釜中，并在
180℃
下加热8小时，反应完成后对混合物进行离心，离心后的冷却混合物的上清液用乙醇洗涤并用环己烷溶解三次，得到磷钨酸钙无机亚纳米线，最后将磷钨酸钙无机亚纳米线保存在环己烷中形成透明分散液
。
[0012]优选的，所述步骤
S1
中制得的无机亚纳米线的直径为
0.8
～
1.2nm。
[0013]优选的，所述步骤
S1
中制得的无机亚纳米线具有表面配体
。
[0014]优选的，所述表面配体为自油胺
、
油酸
、
正辛胺
、
十八胺
、
油醇中的一种或多种
。
[0015]优选的，所述步骤
S2
中无机亚纳米线与环己烷的质量比为
1:10
～
1:20。
[0016]优选的，所述步骤
S2
中环己烷与
PDMS
的质量比为
1:2
～
1:4。
[0017]优选的，所述步骤
S3
中的成胶处理的条件为混合溶液在室温下放置一周或在
60℃
下放置
8h。
[0018]因此，本专利技术提供了一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法，有益效果如下：
[0019](1)
本专利技术的制备工艺操作简单易行；
[0020](2)
本专利技术首次利用亚纳米线级材料来制备复合材料；
[0021](3)
本专利技术制得的复合材料具有较高强度和较高韧性，力学性能优异，具有广泛的适用性和推广价值
。
[0022]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述
。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例1‑3的步骤
S1
中制得的磷钨酸钙无机亚纳米线的透射电子显微镜图像；
[0024]图2是本专利技术实施例1‑3的步骤
S1
中制得的磷钨酸钙无机亚纳米线
‑
环己烷凝胶图像；
[0025]图3为本专利技术实施例1‑3中制得的复合弹性体材料的力学性能数据对比曲线图
。
具体实施方式
[0026]以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
水热法制备无机亚纳米线；
S2、
将制备好的无机亚纳米线加入环己烷和
PDMS
的混合溶液中，得到具有一定粘度的混合溶液；
S3、
将具有一定粘度的混合溶液进行成胶处理，得到无机亚纳米线
/PDM S
复合弹性体材料
。2.
根据权利要求1所述的一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
水热法制备无机亚纳米线的具体步骤包括：
S1
‑
1、
将
1.0g
的磷钨酸水合物
、0.123g
的硝酸钙水合物以及
16ml
的去离子水混合并搅拌成澄清溶液，再依次加入
12ml
的1‑
十八烯和
4ml
的油胺，得到白色粘稠液体；
S1
‑
2、
将白色粘稠液体密封在高压釜中，并在
180℃
下加热8小时，反应完成后对混合物进行离心，离心后的冷却混合物的上清液用乙醇洗涤并用环己烷溶解三次，得到磷钨酸钙无机亚纳米线，最后将磷钨酸钙无机亚纳米线保存在环己烷中形成透明分散液
。3.
根据权利要求1所述的一种无机亚纳米线
/PDMS
复合弹性体材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：余雯雯，闫冬冬，叶亚楠，朱石磊，张琰婧，岳朝君，李壮壮，周慧杰，朱凤博，郑强，
申请(专利权)人：山西浙大新材料与化工研究院，
类型：发明
国别省市：