一种硅烷偶联烯烃聚合物改性的多孔复合材料及制备方法_3

文档序号:9390869阅读:来源:国知局
丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷中的一种或一种以上的混合。
[0098] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(7)所示的化合物与式(8)所示化合物是 在CuBr与PMEDTA(N,N,N',N,'N"-五甲基二亚乙基三胺)/bpy(2, 2' -联吡啶)存在下进行 聚合反应,得到式(9)所示的硅烷偶联烯烃聚合物改性的多孔复合材料。
[0099] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,CuBr与式(7)所示化合物摩尔比为 1:1-1:2〇
[0100] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,CuBr与PMEDTA/bpy摩尔比为1:1-1:3。
[0101] 其中可以理解的是,本发明中PMEDTA/bpy的"/"表示或的关系。
[0102] 本发明所用的式(7)化合物可以获得自现有技术,而根据本发明一些具体实施方 式,其中,式(7)所示的化合物由包括如下步骤的方法制备得到:将式(5)的带有硅烷偶联 基团的自由基引发剂在反应介质中接枝到式(6)表示的大孔硅基囊泡材料的内部孔道表 面的羟基上,得到式(7)所示的化合物;其中,式(5)中XiSCUBr、I;
[0103]
[0104] 其中式(6)结构表示大孔硅基囊泡材料,这是本领域所惯用的表达方式。
[0105] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(5)中 为甲基;m为4。
[0106] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(5)带有硅烷偶联基团的自由基引发剂 与式(6)大孔硅基囊泡材料摩尔比为1:1-1:10。
[0107] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,接枝反应(式(5)带有硅烷偶联基团的自由 基引发剂接枝到式(6)表示的大孔硅基囊泡材料的反应)的反应温度为0-KKTC。
[0108] 其中可以进一步优选反应温度为60-KKTC。
[0109] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,接枝反应的反应时间为l_24h。
[0110] 其中可以进一步优选反应时间为l〇_24h。
[0111] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,接枝反应的反应温度为60-100°C;接枝反应 的反应时间为l〇-24h。
[0112] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,接枝反应的反应介质选自氯仿、二氯甲烷、 四氢呋喃、苯、甲苯和乙醚中的一种或一种以上的混合。
[0113] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,将式(5)的带有硅烷偶联基团的自由基引 发剂与式(6)的硅基囊泡材料混合后,还加入有机碱,反应得到式(7)所示的化合物。
[0114] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,优选有机碱与式(5)化合物摩尔比为 1:1-10:1。
[0115] 所述有机碱可以为本领域常规的用于催化反应的有机碱,而根据本发明一些具体 实施方式,所述有机碱为有机胺或吡啶;
[0116] 其中所述有机胺优选为三乙胺、二乙胺或二异丙胺。
[0117] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,为了进一步提高接枝效率,本发明接枝反应 是在惰性气体气氛下进行。
[0118] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,本发明接枝反应是将反应容器抽真空后再 通入惰性气体,以使得接枝反应可以在惰性气体气氛下进行。
[0119] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,本发明所述惰性气体为氮气。
[0120] 其中可以理解的是,本发明接枝反应的惰性气体目的是为了减少副反应的发生或 者避免空气中杂质对反应的干扰,其并非实现发明目的必要条件。
[0121] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,本发明制备得到的式(7)所示的化合物孔 径在5_180nm,孔容为l_30cm3/g,比表面积为40-800m2/g。
[0122] 其中本发明制备得到的式(7)所示的化合物接枝率(溴含量分析计算得到)在 0? 5_3molecule/nm2〇
[0123] 本发明所用的式(5)化合物可以获得自现有技术,而根据本发明一些具体实施方 式,其中,式(5)的带有硅烷偶联基团的自由基引发剂由包括如下步骤的方法制备得到:
[0124] 式(3)所示的化合物与式(4)所示的化合物在反应介质中在含有Pt的催化剂作 用下反应,生成式(5)所示的带有硅烷偶联基团的自由基引发剂;
[0125]
[0126] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,优选式(3)所示的化合物与式(4)所示化合 物摩尔比为1:1-1:3。
[0127] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(3)化合物与式(4)化合物反应的反应温 度为 20-50 °C。
[0128] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(3)化合物与式(4)化合物反应的反应时 间为l〇-24h。
[0129] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,含有Pt的催化剂与式(3)化合物摩尔比为 1:50-1:100。
[0130] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,含有Pt的催化剂为铂-2, 4, 6, 8-四甲 基-2, 4, 6, 8-四乙烯基环四硅氧烷配合物。
[0131] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(3)所示的化合物与式(4)所示的化合物 进行反应的反应介质选自氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、苯、甲苯和乙醚中的一种或一种以上 的混合。
[0132] 本发明所提供的方法中,式(5)所示的化合物的收率可以达到90%以上。
[0133] 本发明所用的式(3)化合物可以获得自现有技术,而根据本发明一些具体实施方 式,其中,式(3)所示的化合物由包括如下步骤的方法制备得到:式(1)所示的化合物与式 (2)所示的化合物反应生成式(3)所示的化合物:
[0134]
[0135] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(1)所示化合物与式(2)所示化合物摩尔 比为 1:1-2:1。
[0136] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(1)化合物与式(2)化合物反应的反应温 度为 20-50 °C。
[0137] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(1)化合物与式(2)化合物反应的反应时 间为l〇-24h。
[0138] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(1)化合物与式(2)化合物进行反应的反 应介质选自氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、苯、甲苯和乙醚中的一种或一种以上的混合。
[0139] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,式(1)所示的化合物与式(2)所示的化合物 是在有机碱存在下反应生成式(3)所示的化合物。
[0140] 根据本发明一些【具体实施方式】,其中,生成式(3)所示的化合物所用的有机碱可 以为本领域常规的用于催化反应的有机碱,而根据本发明一些【具体实施方式】,所述有机碱 为有机胺或吡啶;
[0141] 其中所述有机胺优选为三乙胺、二乙胺或二异丙胺。
[0142] 综上所述,本发明提供了一种硅烷偶联烯烃聚合物改性的多孔复合材料及制备方 法。本发明的方法具有如下优点:
[0143] 本发明在囊泡材料的孔道内原位接枝有聚合物,可有效调控囊泡材料大孔的孔 径,改变孔道微环境并且还可赋予改性后囊泡材料孔道一定的"弹性"。本发明制备所述的 有机改性囊泡材料方法,可有效控制接枝于孔道内的聚合物的分子量,并且能使接枝于囊 泡材料的聚合物具有窄的分子量分布。本发明所述有机接枝复合囊泡材料对甲烷气体有一 定的吸附性能。
【附图说明】
[0144] 图1为实施例1采用的大孔硅基囊泡材料的透射电镜照片。
[0145] 图2为实施例1提供的接枝自由基引发剂后囊泡材料的透射电镜照片。
[0146] 图3为实施例1提供的原位接枝聚合物后复合材料的透射电镜图片。
[0147] 图4为实施例1所采用的大孔硅基囊泡材料、接枝自由基引发剂后的囊泡材料、以 及原位接枝聚合物后的复合材料的红外光谱图。
【具体实施方式】
[0148] 以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果,旨在帮助阅 读者更好地理解本发明的实质和特点,不作为对本案可实施范围的限定。
[0149] 实施例1
[0150] 1、合成带有硅烷偶联基团的自由基引发剂
[0151] 先取500mL干燥的石兰克瓶抽真空后置换氮气除氧,取100mL二氯甲烷、17mL三乙 胺及13mL丁烯醇加入石兰克瓶,然后将混合物置于0°C冰水浴中,搅拌同时采用分液漏斗 逐滴加入12mL二溴异丁酰溴。反应3h后撤去冰水浴,将混合物在室温下继续搅拌10h。反 应结束后加入盐酸溶液(0.lmol/L,100mL)淬灭,然后加入100mL氯仿萃取两次,萃取液再 用饱和碳酸氢钠溶液(0.lmol/L,100mLX2)及去离子水(100mLX2)进行洗涤,之后加入适 量的无水硫酸镁进行干燥、过滤。最后将得到的样品进行柱色谱分析提纯,得到产物如式3 所示的化合物BPP,色谱检测BPP的纯度可达到100%。再取50mL干燥的石兰克管抽真空后 置换氮气除氧,取3. 75克BPP,7. 5mL二甲基氯硅烷,30yLKarsted's催化剂,将混合物在 30°C下搅拌反应18h,最后通过减压蒸馏的方式除去易挥发的杂质,再用柱色谱进行分离提 纯。所得产物经过核磁共振检测,核磁数据::HNMR(⑶Cl3,Me4Si) :S〇. 05 (s,6H),0. 52-0. 56(m, 2H), 1. 38-1. 46(m, 2H), 1. 67-1. 74(m, 2H), 1. 93(s, 6H), 4. 18(t, 2H),确定结构如式 5 所示的化合物BPCM,即
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1