[发明专利]中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法

说明书

本发明涉及中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法。中空二氧化硅微球不仅具有中空结构，还具有二氧化硅的性能，将其加入到聚丙烯酸酯中能改善聚丙烯酸酯薄膜的卫生性能和力学性能。本发明将中空二氧化硅粒子分散在蒸馏水中，超声处理得到中空二氧化硅粒子的稳定悬浮液，室温下与聚丙烯酸酯乳液混合搅拌得中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液；于培养皿中成膜，即得中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜。本发明利用中空二氧化硅粒子的内部空腔储存空气提高聚丙烯酸酯薄膜的保温性，利用二氧化硅的刚性和稳定性提高聚丙烯酸酯薄膜的力学性能和耐碱性。

技术领域

本发明涉及聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法，具体涉及一种中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法。

背景技术

中空二氧化硅微球是一类具有独特形态的材料，粒径在纳米级至微米级，具有比表面积大、高熔点、稳定性好等特性。由于其内部中空，通过调整空腔尺寸和壁厚可以有效实现对声、光、热、机械等性能随心所欲的设计，在工业上有广泛的应用前景。

聚丙烯酸酯乳液由于具有优良的耐候性、粘着力，且生产工艺简单、成本低廉等特点，其乳液产品被广泛用于涂料、粘合剂、皮革制造等领域。可是由于其结构的限制，聚丙烯酸酯薄膜还存在一些缺陷，如耐碱性差、保温效果一般，力学性能中等，为了拓宽其应用范围，提高聚丙烯酸酯薄膜的这些性能具有重要意义。中空二氧化硅微球不仅具有中空结构，还具有二氧化硅的性能，将其加入到聚丙烯酸酯中能改善聚丙烯酸酯薄膜的卫生性能和力学性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法，制备的复合薄膜具有良好的保温性能和耐碱性能，且具有优异的力学性能。

本发明所采用的技术方案是：

中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法，其特征在于：

包含以下步骤：

（1）将0.48～0.552g中空二氧化硅粒子分散在10～15mL蒸馏水中，超声处理5～10min，得到中空二氧化硅粒子的稳定悬浮液，室温下，将其与20.0～30.0g、固含量在40～50%之间的聚丙烯酸酯乳液混合搅拌5～8h，所得产品即为中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液；

（2）称取12～20g中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液于8cm*8cm培养皿中成膜，即得中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜。

步骤（1）中，中空二氧化硅粒子的空心粒径在150～500nm之间，壁厚在10～30nm之间。

步骤（2）中，成膜温度为15～30℃之间。

本发明具有以下优点：

本发明利用中空二氧化硅粒子的内部空腔储存空气提高聚丙烯酸酯薄膜的保温性，利用二氧化硅的刚性和稳定性提高聚丙烯酸酯薄膜的力学性能和耐碱性。采用本发明制备的复合薄膜，保温性能提高了30.64%，断裂伸长率提高了48.05%，抗张强度提高了10.32%，耐碱率提高了27.49%。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及的中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜的制备方法，包含以下步骤：

（1）将0.48～0.552g中空二氧化硅粒子（亲水性）分散在10～15mL蒸馏水中，超声处理5～10min，得到中空二氧化硅粒子的稳定悬浮液，室温下，将其与20.0～30.0g、固含量在40～50%之间的聚丙烯酸酯乳液混合搅拌5～8h，所得产品即为中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液；

（2）称取12～20g中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液于8cm*8cm培养皿中成膜，即得中空二氧化硅/聚丙烯酸酯复合薄膜。