專利名稱：含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米硅氧烷固體顆粒的制備方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅高分子是分子結(jié)構(gòu)中含有元素硅，且硅原子上連接有機(jī)基的聚合物。以重 復(fù)的Si-O鍵為主鏈上連接有機(jī)基的聚有機(jī)硅氧烷則是有機(jī)硅高分子的主要代表與結(jié)構(gòu)形 式。目前生產(chǎn)的納米硅氧烷固體一般不含有有機(jī)基團(tuán)，生產(chǎn)含羧基的納米硅氧烷固體還沒 有報(bào)道過。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法。本發(fā)明含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法如下一、將二乙氧基氫硅烷、 三乙氧基氫硅烷、烯酸和鉬催化劑混合后在85°C的油浴中反應(yīng)24小時(shí)，得到無色透明液 體，其中二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷與烯酸的摩爾比為1 1 2，鉬催化劑的加入量 為二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷和烯酸總質(zhì)量的萬分之一 ；二、在室溫的條件下將步驟 一所得的無色透明液體滴入硫酸溶液中，攪拌、反應(yīng)30min 60min，然后用蒸餾水反復(fù)洗 滌至洗液的PH值為7，抽濾，再在60°C、真空度小于-IMPa的條件下干燥1天，即得含羧基 微孔納米硅氧烷固體顆粒；步驟二中無色透明液體與硫酸溶液的體積比為1 1;步驟一中 所述烯酸的分子式如下
H2H2C=C-^C-)"COOH式中n值為ο 6 ；步驟二中所述硫酸溶液的體積
H
y
濃度大于50%。步驟一的反應(yīng)方程式如下<formula>formula see original document page 4</formula>
<formula>formula see original document page 4</formula>步驟二的反應(yīng)方程式如下
<formula>formula see original document page 4</formula>本發(fā)明所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒粒徑范圍在50nm以下，所合成的固 體顆粒屬于納米級別的粒子。所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒熱穩(wěn)定性好。


圖1是具體實(shí)施方式
四所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的紅外光譜圖；圖2 是具體實(shí)施方式
四所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的透射電鏡照片；圖3是具體實(shí)施 方式四所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的透射電鏡照片；圖4是具體實(shí)施方式
四所得 含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的XRD譜圖；圖5是具體實(shí)施方式
四所得含羧基微孔納米 硅氧烷固體顆粒的熱重分析圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的 任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法如下一、將二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、烯酸和鉬催化劑混合后在85°C的油浴中反 應(yīng)24小時(shí)，得到無色透明液體，其中二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷與烯酸的摩爾比 為1 1 2，鉬催化劑的加入量為二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷和烯酸總質(zhì)量的萬 分之一 ；二、在室溫的條件下將步驟一所得的無色透明液體滴入硫酸溶液中，攪拌、反應(yīng) 30min 60min，然后用蒸餾水反復(fù)洗滌至洗液的pH值為7，抽濾，再在60°C、真空度小 于-IMPa的條件下干燥1天，即得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒；步驟二中無色透明液體 與硫酸溶液的體積比為1 1。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中所述烯酸的分 子式如下H2C=C-(-C-)-COOH式中η值為ο 6。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中所述硫酸溶液 的體積濃度大于50%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式中含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法如 下一、將二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、丙烯酸和鉬催化劑混合后在85°C的油浴中 反應(yīng)24小時(shí)，得到無色透明液體，其中二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷與丙烯酸的摩爾 比為1 1 2，鉬催化劑的加入量為二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷和丙烯酸總質(zhì)量 的萬分之一 ；二、在室溫的條件下將步驟一所得的無色透明液體滴入硫酸溶液中，攪拌、反 應(yīng)30min 60min，然后用蒸餾水反復(fù)洗滌至洗液的pH值為7，抽濾，再在60°C、真空度小 于-IMPa的條件下干燥1天，即得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒；步驟二中無色透明液體 與硫酸溶液的體積比為1 1。由圖1看出可以清楚的看到烷烴在2962CHT1和2872CHT1出現(xiàn)的兩個(gè)清晰譜帶，分 別是C-H的不對稱和對稱伸縮振動(dòng)引起的，證明所合成的納米固體顆粒中含有甲基或者亞 甲基。同時(shí)譜圖中C==O伸縮振動(dòng)吸收峰存在明顯吸收(HZOcnT1)，證明納米固體顆粒 中含有羰基，從以上紅外結(jié)果我們可以推斷出固體化合物中含有甲基、亞甲基和羧基。另外 譜圖中在1000 llOOcm—1出現(xiàn)寬峰，說明顆粒中含有Si-O-Si鍵。根據(jù)所用的單體原料可 知該納米顆粒為含有甲基和羧丙基結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷衍生物。由圖2和圖3可知所合成的硅氧烷固體顆粒粒徑范圍在50nm以下。證明所合成 的固體顆粒屬于納米級別的粒子。從圖4可以看到在2 θ =20°左右處有一非晶衍射的饅頭峰，證明此納米固體顆 粒為不完善的二氧化硅結(jié)晶。另外譜圖中附近的尖峰說明此二氧化硅固體中存在微孔，根 據(jù)布拉格方程可以計(jì)算出孔徑大約在0. 9nm左右。根據(jù)XRD結(jié)果，結(jié)合以上對該固體顆粒 的表征，可以證明已經(jīng)合成出了一種含甲基和羧丙基的微孔納米固體聚硅氧烷顆粒。將本實(shí)施方式所得的含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒在熱失重分析條件為N2氣 保護(hù)下，以10°c /min的溫度上升速率考察其重量損失情況。從圖5中可以看出最大降解溫 度出現(xiàn)在450°C左右，在400°C之前降解了大約9%。在溫度升到800°C的情況下，顆粒重量 損失了大約24%，說明這種含羧丙基納米固體顆粒熱穩(wěn)定性較好。
權(quán)利要求
含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法，其特征在于含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法如下一、將二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、烯酸和鉑催化劑混合后在85℃的油浴中反應(yīng)24小時(shí)，得到無色透明液體，其中二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷與烯酸的摩爾比為1∶1∶2，鉑催化劑的加入量為二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷和烯酸總質(zhì)量的萬分之一；二、在室溫的條件下將步驟一所得的無色透明液體滴入硫酸溶液中，攪拌、反應(yīng)30min～60min，然后用蒸餾水反復(fù)洗滌至洗液的pH值為7，抽濾，再在60℃、真空度小于-1MPa的條件下干燥1天，即得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒；步驟二中無色透明液體與硫酸溶液的體積比為1∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法，其特征在于步 驟一中所述烯酸的分子式如下<formula>formula see original document page 2</formula>式中 n 值為 ο 6。 H
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法，其特征在于步 驟二中所述硫酸溶液的體積濃度大于50%。
全文摘要
含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法，它涉及一種納米硅氧烷固體顆粒的制備方法。本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒的制備方法。本方法如下一、將二乙氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、烯酸和鉑催化劑混合后在85℃的油浴中反應(yīng)24小時(shí)，得到無色透明液體；二、在室溫的條件下將無色透明液體滴入硫酸溶液中，攪拌、反應(yīng)30min～60min，然后用蒸餾水反復(fù)洗滌至洗液的pH值為7，抽濾，再在60℃、真空度小于-1MPa的條件下干燥1天，即得。本發(fā)明所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒粒徑范圍在50nm以下，所合成的固體顆粒屬于納米級別的粒子。所得含羧基微孔納米硅氧烷固體顆粒熱穩(wěn)定性好。
文檔編號C08G77/06GK101805449SQ20101014424
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者宋榮君, 李斌, 苗越卓 申請人:東北林業(yè)大學(xué)