一種具有樹脂包覆硅膠特性的新材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域,具體的說,是一種具有樹脂包覆硅膠特性的新材料。
【背景技術(shù)】
[0002]新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料,具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。新材料技術(shù)則是按照人的意志,通過物理研究、材料設(shè)計(jì)、材料加工、試驗(yàn)評價(jià)等一系列研究過程,創(chuàng)造出能滿足各種需要的新型材料的技術(shù)。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,人們在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)代科技的研究成果,開發(fā)出新材料。新材料按組分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料(如陶瓷、砷化鎵半導(dǎo)體等)、有機(jī)高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料四大類。按材料性能分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料主要是利用材料的力學(xué)和理化性能,以滿足高強(qiáng)度、高剛度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕、抗輻照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的電、磁、聲、光熱等效應(yīng),以實(shí)現(xiàn)某種功能,如半導(dǎo)體材料、磁性材料、光敏材料、熱敏材料、隱身材料和制造原子彈、氫彈的核材料等。新材料在國防建設(shè)上作用重大。例如,超純硅、砷化鎵研制成功,導(dǎo)致大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的誕生,使計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度從每秒幾十萬次提高到每秒百億次以上;航空發(fā)動機(jī)材料的工作溫度每提高100°C,推力可增大24%;隱身材料能吸收電磁波或降低武器裝備的紅外輻射,使敵方探測系統(tǒng)難以發(fā)現(xiàn)等等。
[0004]21世紀(jì)科技發(fā)展的主要方向之一是新材料的研制和應(yīng)用。新材料的研究,是人類對物質(zhì)性質(zhì)認(rèn)識和應(yīng)用向更深層次的進(jìn)軍。
[0005]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)用紡織品新材料不斷地呈現(xiàn)發(fā)展趨勢,用途也不斷向多種領(lǐng)域擴(kuò)展。一些具有特殊功能的纖維如芳綸、聚苯硫醚、碳纖維等,雖然價(jià)格較貴,但在環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排、阻燃耐高溫等領(lǐng)域仍被市場看好。
[0006]新材料作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo),應(yīng)用范圍極其廣泛,它同信息技術(shù)、生物技術(shù)一起成為二十一世紀(jì)最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。同傳統(tǒng)材料一樣,新材料可以從結(jié)構(gòu)組成、功能和應(yīng)用領(lǐng)域等多種不同角度對其進(jìn)行分類,不同的分類之間相互交叉和嵌套,一般按應(yīng)用領(lǐng)域和當(dāng)今的研究熱點(diǎn)把新材料分為以下的主要領(lǐng)域:
電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進(jìn)復(fù)合材料、先進(jìn)陶瓷材料、生態(tài)環(huán)境材料、新型功能材料(含高溫超導(dǎo)材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等)、生物醫(yī)用材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。
[0007]新材料是一種廣泛使用的樣品前處理技術(shù)用填料,樣品前處理技術(shù)為固相萃取基本原理是樣品中與固定相有著較強(qiáng)作用力的組分在固相萃取柱上保留,而與固定相作用力較弱的組分很快流出固相萃取柱,從而達(dá)到分離目的。
[0008]目前使用較多的固相萃取材料主要有鍵合硅膠固相萃取材料、無機(jī)基質(zhì)固相萃取材料、有機(jī)聚合物固相萃取材料和混合型固相萃取材料4大類。
[0009]其中使用最多的是碳十八鍵合硅膠固相萃取柱,一般被當(dāng)做通用型吸附劑,可以從水溶液中吸附有機(jī)物,尤其適合用于有機(jī)物的脫鹽,其主要缺點(diǎn)是選擇性低、對強(qiáng)極性和水溶性樣品保留弱、載樣量低、除雜效率低等。
[0010]無機(jī)基質(zhì)固體材料主要是無機(jī)氧化物和石墨化碳類無機(jī)物,這些無機(jī)材料的共同特點(diǎn)是表面具有活性羥基,主要用于正相萃取。
[0011]有機(jī)聚合物固相萃取材料以聚苯乙烯二乙烯苯樹脂(PS)為基質(zhì)進(jìn)行修飾改性,近幾年,不斷有新的高交聯(lián)度聚合樹脂固相萃取材料投放市場,如含有羥甲基、苯甲?;班忯然郊柞;?、磺酸基、三甲胺等。這些改性樹脂具有很好的親水性,在萃取水中極性化合物時(shí)能得到較高的回收率。
[0012]混合型固相萃取材料主要是將2種或2種以上吸附材料分層填入固相萃取柱,達(dá)到在不損失目標(biāo)化合物的前提下,利用混合型固相萃取柱不同官能團(tuán)的特性,通過調(diào)節(jié)萃取過程中的PH值分別清除樣品基質(zhì)中離子型和非極性干擾物的目的。
[0013]但以上材料都有其缺陷,硅膠材料對于高pH值分析存在硅膠溶解危險(xiǎn);樹脂材料孔徑分布太寬及機(jī)械強(qiáng)度不好的特點(diǎn);無機(jī)材料應(yīng)用范圍較窄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)出一種具有樹脂包覆硅膠特性的新材料,克服現(xiàn)有技術(shù)硅膠材料對于高PH值分析存在硅膠溶解危險(xiǎn);樹脂材料孔徑分布太寬及機(jī)械強(qiáng)度不好的特點(diǎn);無機(jī)材料應(yīng)用范圍較窄的不足之處,把樹脂通過化學(xué)方法鍵合到硅膠基質(zhì)表面,將樹脂與硅膠兩種材料有機(jī)的結(jié)合,從而超常發(fā)揮兩種材料的性能優(yōu)勢。
[0015]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種具有樹脂包覆硅膠特性的新材料,該新材料采用以下方法步驟制備而成:
1)通過在硅膠材料表面鍵合帶烯烴的硅烷獲得烯烴硅膠鍵合材料;
2)將步驟I)所制備的烯烴硅膠鍵合材料與聚合物單體進(jìn)行聚合、交聯(lián)反應(yīng),在表面形成聚合物的球膜結(jié)構(gòu);
3)經(jīng)步驟2)后,得到具有樹脂包覆硅膠特性的新材料;
所述的帶烯烴的硅烷為直鏈烯烴硅烷或芳香烯烴硅烷;
所述的聚合物單體為RR'C=CRR',R和R'為甲基、乙基、丙基或苯基。
[0016]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,特別采用下述設(shè)置方式:所述的烯烴為-RC=CH2、-RC = CHR'、-RC = CR'2;R是甲基、乙基、丙基或苯基,R'是甲基、乙基或是H。
[0017]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,特別采用下述設(shè)置方式:所述具有樹脂包覆硅膠特性的新材料粒徑為45~554111,平均孔徑為9~1011111;適用于3~711101/1可溶性酸、堿或緩沖鹽,pH適用范圍為3~12,適用溫度為15?45°C。
[0018]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,特別采用下述設(shè)置方式:所述的聚合、交聯(lián)反應(yīng)為:烯烴硅膠鍵合材料在溶劑體系中形成良好的懸浮狀態(tài),所用溶劑為甲醇和水體積比為3.8:1的混合液或乙醇和水體積比為3.8:1的混合液。