[发明专利]一种用于原位制备有机／无机纳米复合材料的方法

摘要

发明公开了一种用于原位制备有机／无机纳米复合材料的方法。 该方法是在超分散稳定剂存在下，在高分子单体或聚合物生成前体介质中先生成高度分散、长效稳定的纳米硫属化合物或／和纳米硒属化合物，再将单体引发原位聚合生成具有杂化特性的有机／无机纳米复合材料。 该方法不仅可用于单组元，也可用于多组元纳米复合材料。该方法的最大特点是：制备方法不仅简单可行、成本低廉，适用范围广，且有机高分子材料中的无机纳米相高度弥散、粒度可控、分布窄。 采用本发明原位制备的高分子聚合物／硫属化合物纳米复合材料可广泛用作润滑材料、防护材料、光电材料等。

主权项

一种用于原位制备有机／无机纳米复合材料的方法，其特征在于：该方法按以下次序的两个步骤进行：    (a)原位合成硫属纳米单元：在25℃～50℃和添加量为0.1～1%超分散稳定剂存在下，在高分子聚合物单体存在的纯介质或非水有机介质中原位生成具有高度分散、长效稳定特征的硫化物或／和硒化物纳米单元，以获得有高分子聚合物单体存在的液相非水介质为分散介质的液相纳米分散系；    (b)获得纳米复合材料：将步骤(a)获得的液相纳米分散系直接或经小于80℃的减压除溶剂处理后，在温度小于100℃下引发介质中的高分子聚合物单体通过自由基聚合、阳离子聚合生成高分子聚合物来制备高分子聚合物／硫属化合物纳米复合材料；    高分子聚合物／硫属化合物纳米复合材料中的硫属化合物纳米单元具有以下界定特征：    (a)具有通式为(I)MxSy的纳米硫化物，式中x=l，2、y=l，2，3，M=Pb、Cu、Fe、Sn、Sb、As、Zn、Cd、Ag、Hg. Bi、In. Ni、Pt. Pd. Au;  (b)具有通式为(II) M'xSey的纳米硒化物，式中x=l，2、y‑l，2，3，M'= Pb、Cu、Sn、Cd、Ag，Bi、In、Tl、Ni;    （1）．硫属化合物单元原位合成的具体过程为：    (a)在加有0.1～1．O%超分散稳定剂的高分子聚合单体液相介质中，加入2—5%的含羧基或酸根的共聚单体和计算量的MxOy，或／和M'xOy，或，和Mx(C03)y，或／和M'x(C03)y，在25℃~50℃下搅拌反应生成相应可溶性有机盐的同时，缓慢通入H2S气体或H2Se气体进行硫化反应或硒化反应；    或(b)在加有0.1～1．O%超分散稳定剂的高分子单体液相介质中，直接加入含M或M’的可溶性盐或可溶性金属络合物或螯合物，然后再通入H2S气体或H2Se气体缓慢进行硫化反应或硒化反应；    上述式中x=l，2、y=l，2，3，M=Pb、Cu、Fe、Sn、Sb、As、Zn、Cd、Ag、Hg、Bi、In、Ni、Pt、Pd、Au;M’=Pb、Cu、Sn、Cd、Ag、Bi、hl、Tl、Ni；    （2）、所述的超分散稳定剂通式为：(P）‑(F)i，其中(P)是分子量为1000～20000的亲油性聚合物链；  (F)i为含氨基基团、羧基基团、异氰酸酯基团、氨基和羧基基团、羧基和羟基基团．以及以上基团形成的络合物或螯合物或羧酸盐，把含此类(F)i的超分散稳定剂称为后反应型超分散稳定剂。