硅微球的制备:取1.0g等离子处理后的功能性纳米乳胶粒子，加入到四口烧瓶中，并按m(乳胶粒子):m(无水乙醇)=1:90的质量比加入90.0g无水乙醇，按m(乳胶粒子):m(氨水)=1:2的质量比加入2.0g氨水，利用电动搅拌浆进行搅拌，转速为300r/min左右，30min之后量取0.4g的TE0S滴入四口烧瓶中，温度加热至70°C，之后每隔一小时滴入0.4g的TE0S，反应10小时之后，自然冷却。然后得到的反应液移至培养皿中干燥，依次用无水乙醇和去离子水分别洗涤两次，放入冷冻干燥机进行干燥，得到白色粉末微粒。
[0087](5)去除聚合物乳胶粒子:同实施例1中所示。
[0088]实施例10
[0089](1)功能性乳液的制备:同实施例1中所示。
[0090](2)功能性乳胶微球反应前处理:同实施例1中所示。
[0091](3)等离子处理:同实施例1中所示。
[0092](4) 二氧化硅微球的制备:取1.0g等离子处理后的功能性纳米乳胶粒子，加入到四口烧瓶中，并按m(乳胶粒子):m(无水乙醇)=1:90的质量比加入90.0g无水乙醇，按m (乳胶粒子):m (氨水)=1:6的质量比加入6.0g氨水，利用电动搅拌浆进行搅拌，转速为300r/min左右，30min之后量取0.4g的TE0S滴入四口烧瓶中，温度加热至70°C，之后每隔一小时滴入0.4g的TE0S，反应10小时之后，自然冷却。然后得到的反应液移至培养皿中干燥，依次用无水乙醇和去离子水分别洗涤两次，放入冷冻干燥机进行干燥，得到白色粉末微粒。
[0093](5)去除聚合物乳胶粒子:同实施例1中所示。
[0094]实施例11
[0095](1)功能性乳液的制备:同实施例1中所示。
[0096](2)功能性乳胶微球反应前处理:同实施例1中所示。
[0097](3)等离子处理:同实施例1中所示。
[0098](4) 二氧化硅微球的制备:取1.0g等离子处理后的功能性纳米乳胶粒子，加入到四口烧瓶中，并按m(乳胶粒子):m(无水乙醇)=1:90的质量比加入90.0g无水乙醇，按m (乳胶粒子):m (氨水)=1:4的质量比加入4.0g氨水，利用电动搅拌浆进行搅拌，转速为300r/min左右，30min之后量取0.2g的TE0S滴入四口烧瓶中，温度加热至70°C，之后每隔一小时滴入0.2g的TE0S，反应10小时之后，自然冷却。然后得到的反应液移至培养皿中干燥，依次用无水乙醇和去离子水分别洗涤两次，放入冷冻干燥机进行干燥，得到白色粉末微粒。
[0099](5)去除聚合物乳胶粒子:同实施例1中所示。
[0100]实施例12
[0101](1)功能性乳液的制备:同实施例1中所示。
[0102](2)功能性乳胶微球反应前处理:同实施例1中所示。
[0103](3)等离子处理:同实施例1中所示。
[0104](4) 二氧化硅微球的制备:取1.0g等离子处理后的功能性纳米乳胶粒子，加入到四口烧瓶中，并按m(乳胶粒子):m(无水乙醇)=1:90的质量比加入90.0g无水乙醇，按m (乳胶粒子):m (氨水)=1:4的质量比加入4.0g氨水，利用电动搅拌浆进行搅拌，转速为300r/min左右，30min之后量取0.3g的TE0S滴入四口烧瓶中，温度加热至70°C，之后每隔一小时滴入0.3g的TE0S，反应10小时之后，自然冷却。然后得到的反应液移至培养皿中干燥，依次用无水乙醇和去离子水分别洗涤两次，放入冷冻干燥机进行干燥，得到白色粉末微粒。
[0105](5)去除聚合物乳胶粒子:同实施例1中所示。
[0106]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，包括如下步骤:以等离子处理后的单分散苯丙聚合物颗粒为模板，然后采用连续滴加法加入正硅酸乙酯得到二氧化硅复合微球，最后在高温下煅烧，得单分散中空二氧化硅纳米微球。2.如权利要求1所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于，具体步骤为: (1)功能性纳米乳胶粒的制备:以苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯为主要单体、二乙烯基苯为交联剂、含氟含硅单体为功能单体，采用半连续种子乳液聚合法，制备核壳结构的功能性苯丙乳液，将乳液在培养皿中干燥，得到功能性纳米乳胶粒； (2)功能性纳米乳胶粒前处理:取适量步骤(1)中得到的功能性纳米乳胶粒溶于有机溶剂，冷冻干燥，得到分散性更好的功能性纳米乳胶粒； (3)等离子处理:取适量步骤(2)中得到的功能性纳米乳胶粒放入培养皿中，用等离子机进行等离子处理，使功能性纳米乳胶粒表面接有活性基团； (4)二氧化硅微球的制备:将步骤(3)中得到的功能性纳米乳胶粒加入到四口烧瓶中，加入适量无水乙醇与氨水，充分搅拌，然后量取正硅酸乙酯滴入四口烧瓶中，反应结束后，自然冷却，冷冻干燥，得到白色粉末微粒； (5)去除聚合物乳胶粒子:将步骤(4)中得到的白色粉末微粒中的有机成分通过煅烧去除，得中空二氧化硅纳米微球。3.如权利要求2所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)的具体步骤为: a.预乳化:取苯乙烯、二乙烯基苯、乳化剂和水放入反应釜中，搅拌，在75°C的条件下进行预乳化； b.成核反应:预乳化完成后加入引发剂，调节pH至8-9，反应30min; c.成壳反应:取苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和功能单体，充分搅拌，使功能单体溶解完全，以4滴/5s的滴加速度加入至成核反应体系中，同时以4滴/5min的速度加入引发剂，使pH稳定在8-9，单体与引发剂加入完毕之后将温度升高至80°C，继续反应，出现蓝光后，保温3-4h，反应完成后自然冷却至室温，得到功能性纳米乳胶粒。4.如权利要求3所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于:所述功能单体为KH570和/或十二氟庚酯。5.如权利要求2所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中，溶解功能性纳米乳胶粒的有机溶剂是丙酮或者乙酸乙酯，溶解后低温下超声分散，取上层清液，冷冻干燥机内干燥24h。6.如权利要求2所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中，利用等离子机进行处理，使功能性纳米乳胶粒表面接有活性基团，等离子处理时间60-120s，重复三次。7.如权利要求2所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于:所述步骤(4)中，加入的无水乙醇与功能性纳米乳胶粒的质量比为m(无水乙醇):m(功能性纳米乳胶粒)=90:1，氨水与功能性纳米乳胶粒的质量比为m(氨水):m(功能性纳米乳胶粒)=4:1 ;滴加正硅酸乙酯时采用饥饿连续滴加法，每小时滴加氨水质量的十分之一，反应6-12h，反应温度为70°C ;后处理时采用无水乙醇与去离子水洗涤，冷冻干燥。8.如权利要求2所述的一种单分散中空二氧化硅纳米微球的制备方法，其特征在于:所述步骤(5)中，煅烧温度在550°C左右，升温速率40°C/min。
【专利摘要】本发明涉及无机纳米颗粒材料领域，尤其涉及一种采用功能性乳胶粒子制备中空二氧化硅纳米微球的方法。实例中以冷冻干燥得到的功能性纳米乳胶粒子为模版，等离子处理后使其表面接有活性基团，然后采用连续滴加法加入正硅酸乙酯得到二氧化硅复合微球，最后在高温下煅烧，得到中空纳米二氧化硅微球。该工艺采用冷冻干燥增加分散性、等离子处理增加活性基团等方法，制备出单分散性好、形状规则的中空二氧化硅微球。
【IPC分类】B82Y30/00, C01B33/18
【公开号】CN105271264
【申请号】CN201510624669
【发明人】姜彦 , 孙旭, 何君洁
【申请人】常州大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月28日