本發明專利技術公開了一種有機－無機納米復合膜的制備方法，通過將有機聚合物以及納米無機物配制成靜電紡絲液進行靜電紡絲后，再經鑄膜得到致密的有機－無機納米復合膜，其中，有機聚合物與納米無機物巧妙結合，從而使得本發明專利技術的有機－無機納米復合膜既具有有機材料優良的加工性能以及韌性，且成本低，又具有無機材料的耐熱、耐氧化以及優異的力學性能以及光學性能等特點，特別適用于對光學性能要求比較嚴格的電影膠片片基，Ｘ光片基，錄音帶，電池用絕緣薄膜、透明容器以及銀鋅電池中的隔膜等。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及納米復合材料的制備方法，更具體地，是一種有機-無機納米復合膜 的制備方法。
技術介紹
低聚的多面體倍半硅氧燒(Polyhedraloligomeric silsequioxane)，簡稱 POSS. J. Polym. Sci. , Part B :Polym. Physics, 2001,39(22) :2727.]，是一類既具有納米籠型結構又能通過化學方法將其進行側基功能化 的新型化合物，其中，所述籠形核/殼結構中的核為類似SiO2的籠形結構無機納米粒子，殼 通常為8個有機官能團，其中7個官能團為惰性有機基團，1個為具有反應活性的功能基團。 既可以通過共混或共聚的方法實現POSS的功能化，使POSS均勻而穩定地分散在基體聚合 物中，從而制備性能優異的聚合物納米復合材料。目前，對這類材料的研究主要集中在制備 新型納米增強劑領域。POSS的通式為(RSiO1Jn,其中，R表示H或一個有機基團，如烷基、芳香基或它們 的衍生物。對POSS/聚合物體系的制備已經可以用幾種不同的方法來完成，特別是在POSS 的原位共聚生成有機/無機共聚物的混合物。近年來，關于POSS/共聚物體系的制備工作 已經可以通過熔融共混技術來完成，這些技術對于POSS科技的產業發展來說，是積極、經 濟的，而且對環境方面也是友好的。除上述方法外，還可通過溶液混合的方法將POSS接入到聚合物基體。事實上，用 這些方法在分子水平使POSS達到一定的臨界濃度時，就能夠將其分散在基體之中，這取決 于取代基R和分子鏈單元之間的相互作用。根據文獻報道，盡管倍半硅氧烷的有機功能化對于在分子水平上使POSS納米級 分散到有機聚合物之中沒有積極的作用，為了成功的制備納米結構的POSS/聚合物體系， 控制有機基質與納米填料之間的物理和化學作用是至關重要的。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種具有優良的有機材料以及無機材料綜合性能的有 機-無機納米復合膜的制備方法。本專利技術是通過如下技術手段實現的針對靜電紡絲能將有機物以及無機物結合的 特點，將有機聚合物與納米無機物制成靜電紡絲液后，進行靜電紡絲以及鑄膜，提供一種有 機聚合物與納米無機粒子巧妙結合的有機-無機納米復合膜，具有有機材料的優良的加工 性能、高韌性以及低成本的特點，又具有無機材料的耐熱、耐氧化以及優異的力學性能等特點。本專利技術的制備有機-無機納米復合膜的方法，包括如下步驟(1)配制有機聚合物溶液將醋酸纖維素溶于按重量比為1 5 5 1混合的二 甲基乙酰胺和丙酮的混合溶劑中，在室溫下攪拌3 12小時，配制成質量百分比為10% 30%的有機聚合物溶液；(2)配制靜電紡絲液在上述有機聚合物溶液中添加低聚多面體倍半硅氧烷作為 納米無機物，其質量百分比為3 5%，室溫下攪拌12 M小時，得到靜電紡絲液；(3)靜電紡絲將上述靜電紡絲液采用靜電紡絲系統進行靜電紡絲，其中，電壓為 15 35KV的直流，收集距離為5 15cm，靜電紡絲液的流速為0. 02 0. lmL/min，得到超 細納米復合材料；(4)鑄膜將上述超細納米復合材料鋪在玻璃板上，于80°C的環境中放置12小時 以上，直到溶劑揮發完全后得到致密的有機-無機納米復合膜。按照本專利技術制備的有機-無機納米復合膜，通過靜電紡絲將有機聚合物以及納米 無機物巧妙的結合起來，使得所得產品綜合了有機材料以及無機材料的優良性能，既具有 優良的加工性能、高韌性以及低成本的特點，又具有耐熱、耐氧化、優異的力學性能以及極 佳的光學性能等特點，特別適用于電影膠片片基、X光片基，錄音帶，電池用絕緣薄膜、透明 容器以及銀鋅電池中的隔膜等。具體實施例方式以下描述本專利技術的優選實施方式，但并非用以限定本專利技術。實施例1 按照如下方法制備有機-無機納米復合膜(1)配制有機聚合物溶液將醋酸纖維素溶于按重量比為1 2混合的二甲基乙 酰胺(DMAC)和丙酮的混合溶劑中，在室溫下攪拌6小時，配制成質量百分比為15%的有機 聚合物溶液；(2)配制靜電紡絲液在上述有機聚合物溶液中添加低聚多面體倍半硅氧烷作為 納米無機物，其質量百分比為3%，室溫下攪拌12小時，得到靜電紡絲液；(3)靜電紡絲將上述靜電紡絲液采用靜電紡絲系統進行靜電紡絲，其中，所述靜 電紡絲系統包括高壓電源、注射器以及金屬收集裝置，電壓為15KV的直流，注射器的針頭 直徑為0. 45mm，收集裝置為一塊鋁板，收集距離為10cm，靜電紡絲液的流速為0. 02mL/min, 整個靜電紡絲操作在溫度為21°C、濕度為45%的恒溫恒濕環境的潔凈車間內進行，得到超 細納米復合材料；(4)鑄膜將上述超細納米復合材料用不銹鋼刀片鋪在玻璃板上，于80°C的環境 中放置18小時，直到溶劑揮發完全后得到致密的有機-無機納米復合膜。實踐證明，利用本專利技術制備的有機-無機納米復合膜具有優良的綜合性能，韌性 高、耐熱以及耐氧化性能好、力學性能以及光學性能優異，易加工且成本低。權利要求1. ，其特征在于，包括如下步驟(1)配制有機聚合物溶液將醋酸纖維素溶于按重量比為1 5 5 1混合的二甲基 乙酰胺和丙酮的混合溶劑中，在室溫下攪拌3 12小時，配制成質量百分比為10% 30% 的有機聚合物溶液；(2)配制靜電紡絲液在上述有機聚合物溶液中添加低聚多面體倍半硅氧烷作為納米 無機物，其質量百分比為3 5%，室溫下攪拌12 M小時，得到靜電紡絲液；(3)靜電紡絲將上述靜電紡絲液采用靜電紡絲系統進行靜電紡絲，其中，電壓為15 35KV的直流，收集距離為5 15cm，靜電紡絲液的流速為0. 02 0. lmL/min，得到超細納米 復合材料；(4)鑄膜將上述超細納米復合材料鋪在玻璃板上，于80°C的環境中放置12小時以上， 直到溶劑揮發完全后得到致密的有機-無機納米復合膜。全文摘要本專利技術公開了，通過將有機聚合物以及納米無機物配制成靜電紡絲液進行靜電紡絲后，再經鑄膜得到致密的有機-無機納米復合膜，其中，有機聚合物與納米無機物巧妙結合，從而使得本專利技術的有機-無機納米復合膜既具有有機材料優良的加工性能以及韌性，且成本低，又具有無機材料的耐熱、耐氧化以及優異的力學性能以及光學性能等特點，特別適用于對光學性能要求比較嚴格的電影膠片片基，X光片基，錄音帶，電池用絕緣薄膜、透明容器以及銀鋅電池中的隔膜等。文檔編號D01F2/28GK102071487SQ201010557248公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日專利技術者李立藏, 申孟芝, 許杉杉, 韓志超 申請人:無錫中科光遠生物材料有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種有機－無機納米復合膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（１）配制有機聚合物溶液：將醋酸纖維素溶于按重量比為１∶５～５∶１混合的二甲基乙酰胺和丙酮的混合溶劑中，在室溫下攪拌３～１２小時，配制成質量百分比為１０％～３０％的有機聚合物溶液；（２）配制靜電紡絲液：在上述有機聚合物溶液中添加低聚多面體倍半硅氧烷作為納米無機物，其質量百分比為３～５％，室溫下攪拌１２～２４小時，得到靜電紡絲液；（３）靜電紡絲：將上述靜電紡絲液采用靜電紡絲系統進行靜電紡絲，其中，電壓為１５～３５ＫＶ的直流，收集距離為５～１５ｃｍ，靜電紡絲液的流速為０．０２～０．１ｍＬ／ｍｉｎ，得到超細納米復合材料；（４）鑄膜：將上述超細納米復合材料鋪在玻璃板上，于８０℃的環境中放置１２小時以上，直到溶劑揮發完全后得到致密的有機－無機納米復合膜。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓志超，許杉杉，李立藏，申孟芝，
申請(專利權)人：無錫中科光遠生物材料有限公司，
類型：發明
國別省市：32
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