[发明专利]疏水型PA6／二氧化硅有机无机杂化材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，具体的说，本发明涉及疏水型PA6／二氧化硅有机无机杂化材料的制备方法。

背景技术

是一种用途极为广泛的工程塑料。具有强度高，耐磨性能、化学稳定性优异，易于加工等优点，但存低温冲击性能差、尺寸稳定性差、抗蠕变性差等缺点。特别是在PA6分子链上存在大量的胺基，导致PA6具有很强的吸湿性，不宜在潮湿环境中长期使用。近年来，有机无机杂化材料因兼备有机聚合物与无机聚合物的性能优势，已引起了人们广泛的注意。甲基三乙氧基硅烷因具有疏水Si-OH₃基团，可以作为前驱体，用来制备疏水型有机无机杂化材料。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供了一种在潮湿环境中可用作工程材料的疏水型PA6／二氧化硅有机无机杂化材料的制备方法。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明采用方法如下：在HCl催化作用下，将MTES、TEOS与去离子H₂0按MTES：TEOS：H20=3.5：1：6的比例加入三口烧瓶中，45～60℃在乙醇介质中部分水解缩合反应2～6h，真空脱除副产物乙醇，得澄清透明的硅溶胶。在NaOH催化作用下，将经计量的CPL加入三口烧瓶中，真空反应0.5h，得PA6前驱物。再将硅溶胶加入三口烧瓶中与PA6前驱物杂化反应1h。真空脱除体系中的乙醇和H₂0后，加入助催化剂TDI，90℃反应2h。在N₂的保护下，将反应体系的温度提高并稳定在170℃，反应2h后，真空脱除体系中未反应完全的低聚体，得到淡黄色的疏水型PA6／Si0₂有机无机杂化材料。

本发明的有益效果：采用原位阴离子开环聚合制备了疏水型PA6／Si0₂有机无机杂化材料。这种杂化材料具有较好的疏水性能。随着硅溶胶的含量(Si0₂％)提高，接触角口增大，当SiO₂％大于8．5时，接触角口增大不明显，并最终稳定在130°左右。硅溶胶的羟基和未完全水解的烷氧基能够与PA6的前驱体发生杂化反应，形成C—O—Si键。与PA6相比，硅溶胶的引入，并不改变PA6的晶型，且PA6俗iQ有机无机杂化材料的熔点随SiO₂质量分数的增大，略有提高。

具体实施方式

本发明采用方法如下：在HCl催化作用下，将MTES、TEOS与去离子H₂0按MTES：TEOS：H20=3.5：1：6的比例加入三口烧瓶中，45～60℃在乙醇介质中部分水解缩合反应2～6h，真空脱除副产物乙醇，得澄清透明的硅溶胶。在NaOH催化作用下，将经计量的CPL加入三口烧瓶中，真空反应0.5h，得PA6前驱物。再将硅溶胶加入三口烧瓶中与PA6前驱物杂化反应1h。真空脱除体系中的乙醇和H₂0后，加入助催化剂TDI，90℃反应2h。在N₂的保护下，将反应体系的温度提高并稳定在170℃，反应2h后，真空脱除体系中未反应完全的低聚体，得到淡黄色的疏水型PA6／Si0₂有机无机杂化材料。