一種超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前制備表面改性的納米Fe3O4OS12 (TE0S改性的納米Fe3O4)的方法如下:
[0003]5g Fe3O4分散在250ml異丙醇和20ml去離子水的混合溶液中，超聲分散15min，隨后向分散液中加入20ml氨水和33.3ml (正硅酸乙酯)TEOS。在室溫下連續(xù)的機(jī)械攪拌12h，所得產(chǎn)品用外加磁場分離，并且用去離子水反復(fù)洗滌5次，最后，在真空烘箱中干燥。所得表面改性的納米Fe304@Si02。
[0004]通過上面現(xiàn)有技術(shù)方案可以看出:用TEOS來改性納米Fe3O4的方法雖然簡單，但改性后的納米Fe3O4表面是-S1-OH, -S1-OH極易水解發(fā)生水解后自聚成-S1-0-S1-，進(jìn)而使其分散性降低，而且表面功能化的活性基團(tuán)-OH減少，導(dǎo)致納米Fe3O4應(yīng)用與樹脂或具有功能性的吸附材料方面需要進(jìn)一步功能化變得困難，這些缺陷使得應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題有以下幾點(diǎn):(I)納米Fe3O4由于易團(tuán)聚而應(yīng)用受到限制，解決其分散性也是首要問題之一，由于超支化聚(胺-酯)具有良好的相容性，通過表面接枝改性的方法，可以進(jìn)一步改善納米Fe3O4的分散性；(2)超支化聚(胺-酯)改性納米Fe3O4后，由于聚(胺-酯)帶有高反應(yīng)活性基團(tuán)，使得納米Fe3O4進(jìn)一步功能化變得容易，使其具有更廣泛的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明的超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法的具體步驟如下:
[0008](I)超支化單體的制備:
[0009]將二乙醇胺與丙烯酸甲酯混合，兩者的重量比為1:0.8-1.2，然后將混合物溶于甲醇，甲醇體積是二乙醇胺體積的2倍，然后在35°C下攪拌反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸除去甲醇，用乙醚萃取三次，旋蒸除去乙醚，真空干燥48h，得到AB2型單體；
[0010](2)納米Fe3O4的制備:
[0011]將Fe3O4分散在異丙醇和水中，F(xiàn)e 304與異丙醇、水的重量體積比為5:200-300:10-30g/ml，然后超聲處理15min，再加入氨水、正硅酸乙酯，F(xiàn)e3O4與氨水的重量體積比為5:10-30g/ml，F(xiàn)e304與正硅酸乙酯的重量體積比為5:20-50g/ml，攪拌12h，得到改性的Fe3O4;
[0012](3)納米Fe3O4的表面接枝改性:
[0013]將步驟⑵改性的Fe3O4加入到步驟⑴得到的AB 2型單體中，超聲分散，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入體系總重量3-5%的對甲基苯磺酸120°C下反應(yīng)8-12h，過濾洗滌，得到本發(fā)明的超支化聚(胺-酯)接枝納米四氧化三鐵。
[0014]步驟(I)中，優(yōu)選二乙醇胺與丙烯酸甲酯的重量比為1:1.05。
[0015]步驟(I)中，所述的么82型單體為N，N_ 二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體。
[0016]步驟⑵中，優(yōu)選Fe3O4與異丙醇、水的重量體積比為5:250:20g/ml。
[0017]步驟⑵中，優(yōu)選Fe3O4與氨水的重量體積比為5:20g/ml，所述氨水的濃度為28wt % ο
[0018]步驟⑵中，優(yōu)選Fe3O4與正硅酸乙酯的重量體積比為5:33.3g/ml。
[0019]步驟(3)中，改性的Fe3O4與AB2型單體的重量比是1:100。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著特征和有益效果:
[0021]本發(fā)明采用超支化聚(胺-酯)接枝納米Fe3O4不僅可以進(jìn)一步提高其分散性，而且可以對其表面更高反應(yīng)活性的功能化。
[0022]本發(fā)明使用一種無毒、易降解、相容性好的超支化聚(胺-酯)表面功能化納米Fe3O4，使得納米Fe3O4應(yīng)用更加廣泛。
[0023]通過本發(fā)明的方法將超支化聚(胺-酯)接枝在納米Fe3O4上，并進(jìn)行分散性實(shí)驗(yàn)的研宄(實(shí)驗(yàn)中所用的溶劑共有三種:乙醇、水、丙酮，納米Fe3O4的濃度為2mg/mL)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改性后的納米Fe3O4在三種溶劑中的分散性都很好，而且將此功能化的納米Fe 304添加到環(huán)氧樹脂中，改善了納米Fe3O4在環(huán)氧樹脂中的分散性及相容性，而且對復(fù)合材料的韌性有所改善。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本
【發(fā)明內(nèi)容】
對本發(fā)明所作的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]實(shí)施例1
[0026]本發(fā)明的超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法的具體步驟如下:
[0027](I)超支化單體的制備:
[0028]將二乙醇胺與丙烯酸甲酯混合，兩者的重量比為1:0.8，然后將混合物溶于甲醇，甲醇體積是二乙醇胺體積的2倍，然后在35°C下攪拌反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸除去甲醇，用乙醚萃取三次，旋蒸除去乙醚，真空干燥48h，得到AB2型單體；
[0029](2)納米Fe3O4的制備:
[0030]將5gFe304分散在200ml異丙醇和1ml水中，然后超聲處理15min，再加入1ml氨水、20ml正硅酸乙酯，攪拌12h，得到改性的Fe3O4;
[0031](3)納米Fe3O4的表面接枝改性:
[0032]將步驟⑵改性的Fe3O4加入到步驟⑴得到的AB 2型單體中，超聲分散，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入體系總重量3%的對甲基苯磺酸120°C下反應(yīng)8h，過濾洗滌，得到本發(fā)明的超支化聚(胺-酯)接枝納米四氧化三鐵。
[0033]步驟⑴中，所述的么82型單體為N，N_ 二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體。
[0034]步驟(3)中，改性的Fe3O4與AB 2型單體的重量比是1:100。
[0035]實(shí)施例2
[0036]本發(fā)明的超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法的具體步驟如下:
[0037](I)超支化單體的制備:
[0038]將二乙醇胺與丙烯酸甲酯混合，兩者的重量比為1:1.2，然后將混合物溶于甲醇，甲醇體積是二乙醇胺體積的2倍，然后在35°C下攪拌反應(yīng)4h，整個(gè)反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸