嵌段共聚物和嵌段共聚物改性纳米二氧化硅及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及功能纳米材料技术领域，公开了嵌段共聚物和嵌段共聚物改性纳米二氧化硅及其制备方法和应用。该嵌段共聚物包含式I所示的结构单元A、式II所示的结构单元B和式III所示的结构单元C，其中，R1和R2各自独立地为氢或C1～C10的直链或支链烷基。本发明专利技术采用原子转移自由基聚合方法得到嵌段共聚物，并采用微波回流法得到偶联剂改性纳米二氧化硅，再将嵌段共聚物接枝于偶联剂改性纳米二氧化硅上，最终应用在环氧树脂增强填料中。该嵌段共聚物改性纳米二氧化硅在环氧树脂内分散均匀，并在不同类型的固化过程中参与反应，缩短固化时间，并有助于环氧树脂固化成型和性能提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能纳米材料，具体涉及嵌段共聚物和嵌段共聚物改性纳米二氧化硅及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，随着纳米材料研究的发展，越来越多的基体材料选择纳米材料作为改性填料，增强自身的性能。环氧树脂是一种性质优良的热固性树脂，它的粘结性能、耐腐蚀性能、耐热性能和电绝缘性能等，使其在工业生产和日常生活上有着广泛的应用。但环氧树脂也存在易碎易裂、韧性不高等缺点，需要一定的增强增韧填料对其进行改性。

2、纳米二氧化硅作为一种性能优越的填充材料，其纳米尺度所产生的增强增韧作用，使其广泛应用于环氧树脂填料。现有研究发现，硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面改性后，颗粒表面的有机官能团增加，颗粒团聚程度降低，在有机基体中的团聚块体尺寸明显减小。该方法能有效提高其在环氧树脂中的分散性，有助于提高环氧树脂韧性和耐热性。cn1597775a将纳米二氧化硅加入硅烷偶联剂与环氧树脂复合体系中，进而增韧改性环氧树脂，使其拉伸强度达到49.6mpa，断裂伸长率达到19.8％。cn102190858a和cn104109345a均采用树枝状大分子接枝改性纳米二氧化硅得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种嵌段共聚物，其特征在于，该嵌段共聚物包含式I所示的结构单元A、式II所示的结构单元B和式III所示的结构单元C，

2.根据权利要求1所述的嵌段共聚物，其中，R1和R2各自独立地为氢或C1-C6的直链或支链烷基；优选为氢或C1-C4的直链或支链烷基；更优选为氢、甲基或乙基；

3.一种嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，式(1)所示的单体、式(2)所示的单体和顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:1-5:1。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述第一聚合反应的...

【技术特征摘要】

1.一种嵌段共聚物，其特征在于，该嵌段共聚物包含式i所示的结构单元a、式ii所示的结构单元b和式iii所示的结构单元c，

2.根据权利要求1所述的嵌段共聚物，其中，r1和r2各自独立地为氢或c1-c6的直链或支链烷基；优选为氢或c1-c4的直链或支链烷基；更优选为氢、甲基或乙基；

3.一种嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，式(1)所示的单体、式(2)所示的单体和顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:1-5:1。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述第一聚合反应的条件包括：反应温度为60-80℃，反应时间为3-5h；

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(1)还包括：在所述第一聚合产物中加入第一稀释液，过中性氧化铝柱去除催化剂，旋蒸去除溶剂，然后在第一沉淀剂中搅拌沉淀，倾出上层液体后于30-50℃干燥36-48h；

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述第二聚合反应的条件包括：反应温度为60-80℃，反应时间为3-5h；

8.一种嵌段共聚物改性纳米二氧化硅，其特征在于，该嵌段共聚物改性纳米二氧化硅包含嵌段共聚物结构单元和纳米二氧化硅结构单元，其中，所述嵌段共聚物结构单元含有式i所示的结构单元a、式ii所示的结构单元b和式iii所示的结构单元c；所述纳米二氧化硅结构单元为硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅，其通式为y-r-o-si-x3，其中，y代表有机官能基，r代表亚烷基，x代表能够水解的基团；所述结构单元b与通式y-r-o-si-x3所示修饰纳米二氧化硅表面的硅烷偶联剂相键合；

9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗静祺，付东升，黄勇，高晨曦，刘莉莉，许艾娜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：