本發(fā)明涉及合成橡膠工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子的制備方法。
背景技術(shù)：
氯醚樹脂(VC-VIBE)是由氯乙烯(VC)與乙烯基異丁基醚(VIBE)通過水相微懸浮法聚合而成。VC-VIBE可以替代氯化橡膠，成為高檔涂料、膠黏劑和油墨連接料等領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。為了進一步提高VC-VIBE的性能，可通過原位聚合法制備納米改性VC-VIBE復(fù)合材料。無機納米粒子均勻分散在聚合物中，將會明顯改善聚合物的力學(xué)性能甚至賦予其新的功能。因此，無機納米粒子／聚合物復(fù)合材料具有很好的發(fā)展前景。納米二氧化硅是一種化學(xué)穩(wěn)定性好的剛性粒子，與聚合物制成復(fù)合材料既可以提高材料的硬度、耐磨和耐刮等性能，也可以提高材料的耐腐蝕性能。未改性納米二氧化硅比表面積和表面能都很大，易團聚且表面含有大量的羥基，與聚合物相容性較差，因而要進行表面處理。目前使用較多的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑，它不僅使納米二氧化硅表面形成有機層，增強與聚合物的相容性，而且能使納米二氧化硅表面具有可反應(yīng)的基團，實現(xiàn)納米顆粒與聚合物的化學(xué)鍵合，達到以納米顆粒為“核”、聚合物為“殼”的包覆效果。目前納米改性VC-VIBE僅停留在共混改性的水平。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提出一種納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子的制備方法，包括如下步驟：
（1） 納米二氧化硅粒子表面處理
在三口瓶中加入KH-570、200 mL無水乙醇和6 mL去離子水，用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.5～9.0，室溫下攪拌30 min；再加入10 g納米二氧化硅將三口瓶置于超聲池中，升溫至45℃，充分超聲分散1.5 h，維持溫度不變，繼續(xù)攪拌8.0 h；然后將反應(yīng)液在80℃下烘干，所得固體用無水乙醇洗滌、離心、烘干3次，得到硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性的納米二氧化硅顆粒；
（2）原位微懸浮聚合法制備VC-VIBE
在配有壓力表和溫控攪拌裝置的1 L不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，依次加入去離子水550 mL、1％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液15 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％的聚乙烯醇水溶液15 mL以及0.5 g羥丙基纖維素、1．5 g LPO和80 g VIBE單體，再用NaHCO3，調(diào)節(jié)體系pH值為9.0；密封反應(yīng)釜，抽真空脫出氧氣；一次性加入120 g VC單體，在攪拌下緩慢升溫至70～75℃開始聚合；當(dāng)釜壓降低至最低點且保持0.5 h無變化時，冷卻結(jié)束聚合，排出殘余的VC單體后出料，用去離子水洗滌樹脂，所得置于真空干燥箱烘干至質(zhì)量恒定，制得VC-VIBE；
（3）原位微懸浮聚合法制備納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子
將1.0 g KH-570改性納米二氧化硅與80 gVC-VIBE超聲分散30 min后制成二氧化硅的VC-VIBE分散液加入反應(yīng)釜中，再用NaHCO3調(diào)節(jié)體系pH值為9．0，密封反應(yīng)釜，抽真空脫出氧氣；在攪拌下緩慢升溫至70～75℃開始聚合；當(dāng)釜壓降低至最低點且保持0.5 h無變化時，冷卻結(jié)束聚合，排出殘余的VC單體后出料，用去離子水洗滌樹脂，所得置于真空干燥箱烘干至質(zhì)量恒定，制得納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明采用原位微懸浮聚合法成功地將VC-VIBE包覆在納米二氧化硅顆粒的表面，制備的復(fù)合粒子粒徑較為均一，平均粒徑為150～250 nm，其中核的直徑為100～150 nm，且包覆較為完全。
具體實施方式
納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子的制備方法，包括如下步驟：
（1） 納米二氧化硅粒子表面處理
在三口瓶中加入KH-570、200 mL無水乙醇和6 mL去離子水，用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.5～9.0，室溫下攪拌30 min；再加入10 g納米二氧化硅將三口瓶置于超聲池中，升溫至45℃，充分超聲分散1.5 h，維持溫度不變，繼續(xù)攪拌8.0 h；然后將反應(yīng)液在80℃下烘干，所得固體用無水乙醇洗滌、離心、烘干3次，得到硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性的納米二氧化硅顆粒；
（2）原位微懸浮聚合法制備VC-VIBE
在配有壓力表和溫控攪拌裝置的1 L不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，依次加入去離子水550 mL、1％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液15 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％的聚乙烯醇水溶液15 mL以及0.5 g羥丙基纖維素、1．5 g LPO和80 g VIBE單體，再用NaHCO3，調(diào)節(jié)體系pH值為9.0；密封反應(yīng)釜，抽真空脫出氧氣；一次性加入120 g VC單體，在攪拌下緩慢升溫至70～75℃開始聚合；當(dāng)釜壓降低至最低點且保持0.5 h無變化時，冷卻結(jié)束聚合，排出殘余的VC單體后出料，用去離子水洗滌樹脂，所得置于真空干燥箱烘干至質(zhì)量恒定，制得VC-VIBE；
（3）原位微懸浮聚合法制備納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子
將1.0 g KH-570改性納米二氧化硅與80 gVC-VIBE超聲分散30 min后制成二氧化硅的VC-VIBE分散液加入反應(yīng)釜中，再用NaHCO3調(diào)節(jié)體系pH值為9．0，密封反應(yīng)釜，抽真空脫出氧氣；在攪拌下緩慢升溫至70～75℃開始聚合；當(dāng)釜壓降低至最低點且保持0.5 h無變化時，冷卻結(jié)束聚合，排出殘余的VC單體后出料，用去離子水洗滌樹脂，所得置于真空干燥箱烘干至質(zhì)量恒定，制得納米二氧化硅和氯醚樹脂復(fù)合粒子。