一种纳米聚酰胺硅球的制备方法
文献发布时间:2023-06-19 11:24:21
技术领域
本发明属于阻隔材料技术领域,具体涉及一种纳米聚酰胺硅球的制备方法。
背景技术
当前,随着人们对食用品的卫生安全要求越来越高,对食用品包装物的物理化学性能提高了更高的要求,为了延长食用品的保质期,采用具有阻隔性能的薄膜或盒装是一个有效的途径。阻隔材料是指具有阻热、阻燃、抗压、抗磨损等功能的材料,其对材料的要求主要包括材料的拉伸强度、抗断裂强度,同时还要求材料具有一定的耐热和耐老化性能。现有的阻隔材料一般以聚合物作为粘结剂,添加金属或者纳米颗粒制备而成,从而赋予阻隔材料一定的物理性能,常用的粘结剂和溶剂包括双酚类、乙腈等,乙腈类作为溶剂极易造成材料固化后硬度较大的缺陷,而且双酚类、乙腈等还存在污染较大,使用容器要求较高,适用范围不够广泛等问题。
此外,向聚合物粘结剂中添加金属材料,由于有机材料和无机颗粒之间相容性较差,极易出现分散不均、利用率较低、密封效果差等问题。
纳米材料作为一种新兴的材料,其具有的丰富的物理化学性能给研究开发提供了新的思路,纳米材料的性能与其形态、主要成分息息相关。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种纳米聚酰胺硅球的制备方法。本发明的方法以嵌段聚合物为模板剂,以正硅酸乙酯为硅源,以二氧化硅为增硬剂,以芳香族聚酰胺为主要原料,辅以三元乙丙橡胶,二氧化硅,聚乳酸,四氯化碳,二甲基亚砜,得到的硅球材料能够有效阻隔金属离子渗出,提高材料抗氧化的性能。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种纳米聚酰胺硅球的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一、将嵌段聚合物溶解于去离子水中,得到溶液A;
步骤二、将芳香族聚酰胺、三元乙丙橡胶、聚乳酸、四氯化碳和二甲基亚砜混合后滴加到步骤一所述溶液A中,滴加完毕后继续搅拌30min~50min,得到体系A;
步骤三、将二氧化硅和正硅酸乙酯加入到步骤二所述体系A中进行聚合反应,所述聚合反应的温度为100℃~150℃,所述聚合反应的时间为6h~9h;
步骤四、离心分离,干燥,焙烧,得到纳米聚酰胺硅球。
上述的一种纳米聚酰胺硅球的制备方法,其特征在于,正硅酸甲酯5份~20份,芳香族聚酰胺40份~60份,三元乙丙橡胶20份~40份,二氧化硅5份~10份,聚乳酸2份~8份,四氯化碳50份~100份,二甲基亚砜60份~120份,嵌段聚合物5份~8份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为20nm~200nm;
上述的一种纳米聚酰胺硅球的制备方法,其特征在于,正硅酸甲酯10份~15份,芳香族聚酰胺50份~55份,三元乙丙橡胶25份~35份,二氧化硅6份~8份,聚乳酸4份~6份,四氯化碳60份~80份,二甲基亚砜70份~90份,嵌段聚合物6份~8份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为30nm~60nm。
上述的一种纳米聚酰胺硅球的制备方法,其特征在于,正硅酸甲酯12份,芳香族聚酰胺52份,三元乙丙橡胶30份,二氧化硅7份,聚乳酸5份,四氯化碳70份,二甲基亚砜80份,嵌段聚合物7份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为50nm。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的方法以嵌段聚合物为模板剂,以正硅酸乙酯为硅源,以二氧化硅为增硬剂,以芳香族聚酰胺为主要原料,辅以三元乙丙橡胶,二氧化硅,聚乳酸,四氯化碳,二甲基亚砜,得到的硅球材料能够有效阻隔金属离子渗出,提高材料抗氧化的性能。
下面结合实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的纳米聚酰胺硅球的制备方法,原料包括以下重量份的组分:
正硅酸甲酯12份,芳香族聚酰胺52份,三元乙丙橡胶30份,二氧化硅7份,聚乳酸5份,四氯化碳70份,二甲基亚砜80份,嵌段聚合物7份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为50nm;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将嵌段聚合物溶解于去离子水中,得到溶液A;
步骤二、将芳香族聚酰胺、三元乙丙橡胶、聚乳酸、四氯化碳和二甲基亚砜混合后滴加到步骤一所述溶液A中,滴加完毕后继续搅拌40min,得到体系A;
步骤三、将二氧化硅和正硅酸乙酯加入到步骤二所述体系A中进行聚合反应,所述聚合反应的温度为120℃,所述聚合反应的时间为7h;
步骤四、离心分离,干燥,焙烧,得到纳米聚酰胺硅球。
实施例2
本实施例的纳米聚酰胺硅球的制备方法,原料包括以下重量份的组分:
正硅酸甲酯10份,芳香族聚酰胺50份,三元乙丙橡胶35份,二氧化硅6份,聚乳酸4份,四氯化碳60份,二甲基亚砜70份,嵌段聚合物6份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为30nm;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将嵌段聚合物溶解于去离子水中,得到溶液A;
步骤二、将芳香族聚酰胺、三元乙丙橡胶、聚乳酸、四氯化碳和二甲基亚砜混合后滴加到步骤一所述溶液A中,滴加完毕后继续搅拌30min,得到体系A;
步骤三、将二氧化硅和正硅酸乙酯加入到步骤二所述体系A中进行聚合反应,所述聚合反应的温度为100℃,所述聚合反应的时间为9h;
步骤四、离心分离,干燥,焙烧,得到纳米聚酰胺硅球。
实施例3
本实施例的纳米聚酰胺硅球的制备方法,原料包括以下重量份的组分:
正硅酸甲酯15份,芳香族聚酰胺55份,三元乙丙橡胶25份,二氧化硅8份,聚乳酸6份,四氯化碳80份,二甲基亚砜90份,嵌段聚合物8份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为60nm;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将嵌段聚合物溶解于去离子水中,得到溶液A;
步骤二、将芳香族聚酰胺、三元乙丙橡胶、聚乳酸、四氯化碳和二甲基亚砜混合后滴加到步骤一所述溶液A中,滴加完毕后继续搅拌50min,得到体系A;
步骤三、将二氧化硅和正硅酸乙酯加入到步骤二所述体系A中进行聚合反应,所述聚合反应的温度为150℃,所述聚合反应的时间为6h;
步骤四、离心分离,干燥,焙烧,得到纳米聚酰胺硅球。
实施例4
本实施例的纳米聚酰胺硅球的制备方法,原料包括以下重量份的组分:
正硅酸甲酯5份,芳香族聚酰胺40份,三元乙丙橡胶20份,二氧化硅5份,聚乳酸2份,四氯化碳50份,二甲基亚砜120份,嵌段聚合物5份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为20nm;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将嵌段聚合物溶解于去离子水中,得到溶液A;
步骤二、将芳香族聚酰胺、三元乙丙橡胶、聚乳酸、四氯化碳和二甲基亚砜混合后滴加到步骤一所述溶液A中,滴加完毕后继续搅拌30min,得到体系A;
步骤三、将二氧化硅和正硅酸乙酯加入到步骤二所述体系A中进行聚合反应,所述聚合反应的温度为100℃,所述聚合反应的时间为9h;
步骤四、离心分离,干燥,焙烧,得到纳米聚酰胺硅球。
实施例5
本实施例的纳米聚酰胺硅球的制备方法,原料包括以下重量份的组分:
正硅酸甲酯20份,芳香族聚酰胺60份,三元乙丙橡胶40份,二氧化硅10份,聚乳酸8份,四氯化碳100份,二甲基亚砜60份,嵌段聚合物8份;所述纳米聚酰胺硅球为介孔中空纳米聚酰胺硅球,所述硅球的粒径为200nm;
所述方法包括以下步骤:
步骤一、将嵌段聚合物溶解于去离子水中,得到溶液A;
步骤二、将芳香族聚酰胺、三元乙丙橡胶、聚乳酸、四氯化碳和二甲基亚砜混合后滴加到步骤一所述溶液A中,滴加完毕后继续搅拌30min,得到体系A;
步骤三、将二氧化硅和正硅酸乙酯加入到步骤二所述体系A中进行聚合反应,所述聚合反应的温度为100℃,所述聚合反应的时间为9h;
步骤四、离心分离,干燥,焙烧,得到纳米聚酰胺硅球。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
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