由聚合物纳米中空胶囊制备绝热聚合物材料的方法

摘要

本发明公开了一种由聚合物纳米中空胶囊制备超级绝热聚合物材料的方法，该方法首先利用双亲性大分子可逆加成断裂链转移试剂制备聚合物纳米胶囊，然后制备胶囊间交联剂，最后按胶囊与胶囊间交联剂质量比2.5:1至0.8:1的比例，将胶囊间交联剂与聚合物纳米胶囊乳液混合，调节pH至3.0～6.8，于60～90oC温度下反应30min至24h，使乳液凝胶化，再通过四氢呋喃置换出纳米胶囊中的核芯石蜡，真空干燥得到聚合物纳米多孔材料；本发明制备工艺简单，孔隙率和孔径大小可以通过改变纳米胶囊乳液的固含量、醚化三聚氰胺甲醛树脂的用量以及纳米中空胶囊自身空隙率调节，并且该多孔材料相对于传统的绝热材料具有很高的力学强度。

主权项

1.一种由聚合物纳米中空胶囊制备绝热聚合物材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用双亲性大分子可逆加成断裂链转移试剂制备聚合物纳米胶囊，胶囊溶于水形成乳液，通过旋转蒸发仪蒸发部分水分，调节聚合物纳米胶囊的质量百分比含量为20～45%；（2）制备胶囊间交联剂：胶囊间交联剂为三聚氰胺甲醛树脂或脲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂以三聚氰胺、甲醛、甲醇为原料合成得到；脲醛树脂以甲醛和尿素为原料合成得到；（3）按胶囊与胶囊间交联剂质量比2.5:1至0.8:1的比例，将胶囊间交联剂与制备得到的聚合物纳米胶囊乳液混合，调节pH至3.0～6.8，于60～90^oC温度下反应30min至24h，使乳液凝胶化；再通过四氢呋喃置换出纳米胶囊中的核芯石蜡，经120^oC～150^oC真空干燥得到聚合物纳米多孔材料；该聚合物纳米多孔材料的孔隙率为77.2%～85.6%，平均孔径为173～585nm，导热系数为0.018～0.031 W/（m·K）；其中，所述的双亲性大分子可逆加成断裂链转移试剂的化学结构通式为：其中，A为亲水性单元，所述亲水性单元为丙烯酸、甲基丙烯酸或醋酸乙烯酯单元，B为亲油性单元，所述亲油性单元为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯酸异辛酯； m与n分别为亲水性单元和亲油性单元的平均聚合度，m=3～30，n=3～30；C为碳原子数从四到十二的烷基，R为异丙酸基、乙酸基、2－腈基乙酸基或2－胺基乙酸基。