一种纳米聚酰胺硅球的制备方法

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。