[发明专利]一种用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202310478143.2 申请日: 2023-04-28
公开(公告)号: CN116515036B 公开(公告)日: 2023-10-24
发明(设计)人: 齐磊;石磊;王洋;王东;王朝 申请(专利权)人: 济源市鲁泰纳米材料有限公司
主分类号: C08F220/38 分类号: C08F220/38;C08F210/02;C08F220/60;C08F8/18;C08K9/10;C08K3/22;C08L7/00
代理公司: 上海新泊利知识产权代理事务所(普通合伙) 31435 代理人: 王晶
地址: 454650 河南省济源经济技术*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 纳米 氧化锌 聚合物 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明提供了一种用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料及其制备方法。所述用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料的结构如式I所示。本发明通过甲基丙烯酸二甲氨乙酯与1,3‑丙磺酸内酯反应得到单体A,再将单体A与乙烯和N‑[3‑(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺进行聚合,再接枝苯环,得到所述用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料。所述聚合物材料能够对纳米氧化锌进行包裹复合,有效解决纳米氧化锌在使用过程中易团聚的问题,提高分散性,减少氧化锌使用量,具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米氧化锌分散材料技术领域,特别涉及一种用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料及其制备方法。

背景技术

纳米氧化锌是近年来开发的一种新型无机功能材料,与普通氧化锌相比,具有许多特殊性能,如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,使其在精细陶瓷、压电材料、荧光体、涂料、化妆品、气体传感器、变阻器、吸湿离子传导温度计、图像记录材料、磁性材料、紫外线屏蔽材料、高效催化剂和光催化剂等方面有重要的应用价值,前景非常广阔,已成为近年来纳米无机粉体中研究的热点。

但是,由于纳米氧化锌具有巨大的表面能,其颗粒就很容易团聚在一起。要使纳米氧化锌的种种特殊性能得以充分利用,首先必须解决纳米粒子之间的团聚及在溶剂中分散性能差的问题。

高分子聚合物因在分散体系中具有较强的空间位阻效应和静电作用而对其研究较多。例如:Li Y等嗵过丙烯酸、马来酸酐与APEG自由基共聚合,将共聚物用作高岭土分散剂;Bouhamed H等通过RAFT引发AMPS与MPEG自由基聚合,研究了聚合物对氧化铝胶体溶液的流变行为等的影响;柯余良等探究了不同分子质量的MPEG对聚羧酸系减水剂分散性能的影响,发现适中分子质量的减水剂具有较好的分散效果。但关于核壳性高分子分散剂的研究和应用较少,存在种类少、适应性差等问题。

发明内容

发明目的:本发明的目的是提供一种用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料,以提高纳米氧化锌在橡胶复合物中的分散效果,减少纳米氧化锌的使用量,充分利用纳米氧化锌的各种性能。

本发明的技术方案:

一种用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料,其结构如式I所示:

其中,x为10-20中的整数,y为10-15中的整数,z为8-9中的整数;*表示重复单元连接位点;R表示氢原子或卤素原子。

在一些实施方案中,所述x为15-20中的整数,y为10-12中的整数,z为8-9中的整数。

在另一方面,本申请还提供一种上述用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料的制备方法,包括,

步骤1:制备单体A;单体A的结构如式II所示:

步骤2:将溶剂、单体A、乙烯和N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺混合均匀,加入引发剂进行反应,反应结束后得到中间聚合物;

步骤3:将聚合物在碱性条件下与式III所示化合物进行反应,反应结束后得到所述用于包覆纳米氧化锌的聚合物材料;

在一些实施方案中,步骤1所述单体A的制备方法包括,将甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)、溶剂、阻聚剂加入反应器中搅拌混匀,加热回流;加入1,3-丙磺酸内酯,进行反应,反应结束后取出固体,清洗、干燥,得到单体A。

在一些实施方案中,所述溶剂选自丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、四氯化碳、乙醇和苯中的一种或几种组合。

在一些实施方案中,所述加热回流,回流温度为40-50℃,回流时间为15-20h。

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