本发明属于材料领域，具体涉及一种亲水改性聚碳硅烷及其制备方法。
背景技术：
聚碳硅烷是一类高分子化合物，其主链由硅和碳原子交替组成，硅和碳原子上连接有氢或有机基团，分子链为线形或枝化结构。聚碳硅烷是目前高技术新材料中新出现的先驱体高分子中最重要的化合物，主要用于制备碳化硅系列的高技术陶瓷材料，其中以碳化硅纤维最具代表性；目前，市售的聚碳硅烷表面疏水性高，从而限制了其在某些领域的应用，因此，本发明的目的是改善其表面疏水性能，以扩大其应用范围。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种亲水改性聚碳硅烷及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种亲水改性聚碳硅烷，包括下述重量份的各原料：
对甲基苯磺酸0.1-0.2、聚碳硅烷100-110、硬脂酸8-11、三乙醇胺7-10、碳酸二甲酯30-40、植物甾醇1-2、纤维乳液16-20、四羟甲基硫酸磷2-4。
进一步地，所述纤维乳液是由下述重量份的原料组成的：
乙基纤维素6-9、丙烯酸丁酯16-20、甲基丙烯酸甲酯10-13、过硫酸铵2-3、乙酸异丁酸蔗糖酯0.3-1。
进一步地，所述纤维乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得过硫酸铵水溶液；
（2）取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基纤维素混合，加入到混合料重量3-5倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-4小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌均匀，即得所述纤维乳液。
一种亲水改性聚碳硅烷的制备方法，包括以下步骤：
（1）取硬脂酸，加热软化，与聚碳硅烷混合，搅拌均匀，加入三乙醇胺，送入到反应釜中，通入氮气，加入对甲基苯磺酸，调节反应釜温度为160-180℃，保温搅拌35-40小时，出料冷却，得酯胺改性聚碳硅烷；
（2）取植物甾醇、四羟甲基硫酸磷混合，加入到碳酸二甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
（3）取上述酯胺改性聚碳硅烷，加入到酯分散液中，搅拌均匀，在50-60℃下保温搅拌30-40小时，出料，旋蒸除去碳酸二甲酯，加入到纤维乳液中，500-700转/分搅拌1-2小时，即得所述亲水改性聚碳硅烷。
本发明的有益效果为：本发明以硬脂酸、三乙醇胺为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，对聚碳硅烷进行酯胺改性，之后将四羟甲基硫酸磷分散到碳酸二甲酯之中，与酯胺改性聚碳硅烷共混进行酰胺化反应，从而有效的改善了聚碳硅烷的表面亲水性能。
具体实施方式
以下所述为本发明的实施例1。
一种亲水改性聚碳硅烷，包括下述重量份的各原料：
对甲基苯磺酸0.1、聚碳硅烷100、硬脂酸8、三乙醇胺7、碳酸二甲酯30、植物甾醇1、纤维乳液16、四羟甲基硫酸磷2。
所述纤维乳液是由下述重量份的原料组成的：
乙基纤维素6、丙烯酸丁酯16、甲基丙烯酸甲酯10、过硫酸铵2、乙酸异丁酸蔗糖酯0.3。
所述纤维乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得过硫酸铵水溶液；
（2）取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基纤维素混合，加入到混合料重量3倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌均匀，即得所述纤维乳液。
一种亲水改性聚碳硅烷的制备方法，包括以下步骤：
（1）取硬脂酸，加热软化，与聚碳硅烷混合，搅拌均匀，加入三乙醇胺，送入到反应釜中，通入氮气，加入对甲基苯磺酸，调节反应釜温度为160℃，保温搅拌35小时，出料冷却，得酯胺改性聚碳硅烷；
（2）取植物甾醇、四羟甲基硫酸磷混合，加入到碳酸二甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
（3）取上述酯胺改性聚碳硅烷，加入到酯分散液中，搅拌均匀，在50℃下保温搅拌30小时，出料，旋蒸除去碳酸二甲酯，加入到纤维乳液中，500转/分搅拌1小时，即得所述亲水改性聚碳硅烷。
以下所述为本发明的实施例2。
一种亲水改性聚碳硅烷，包括下述重量份的各原料：
对甲基苯磺酸0.2、聚碳硅烷110、硬脂酸11、三乙醇胺10、碳酸二甲酯40、植物甾醇2、纤维乳液20、四羟甲基硫酸磷4。
所述纤维乳液是由下述重量份的原料组成的：
乙基纤维素9、丙烯酸丁酯20、甲基丙烯酸甲酯13、过硫酸铵3、乙酸异丁酸蔗糖酯1。
所述纤维乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，得过硫酸铵水溶液；
（2）取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基纤维素混合，加入到混合料重量5倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌4小时，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌均匀，即得所述纤维乳液。
一种亲水改性聚碳硅烷的制备方法，包括以下步骤：
（1）取硬脂酸，加热软化，与聚碳硅烷混合，搅拌均匀，加入三乙醇胺，送入到反应釜中，通入氮气，加入对甲基苯磺酸，调节反应釜温度为180℃，保温搅拌40小时，出料冷却，得酯胺改性聚碳硅烷；
（2）取植物甾醇、四羟甲基硫酸磷混合，加入到碳酸二甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
（3）取上述酯胺改性聚碳硅烷，加入到酯分散液中，搅拌均匀，在60℃下保温搅拌40小时，出料，旋蒸除去碳酸二甲酯，加入到纤维乳液中，700转/分搅拌2小时，即得所述亲水改性聚碳硅烷。
以下所述为本发明的性能测试。
疏水性能测试：
根据gb/t26490-2011测得：
本发明实施例1的亲水改性聚碳硅烷与水的接触角为：91°；
本发明实施例2的亲水改性聚碳硅烷与水的接触角为：88°；
市售聚碳硅烷与水的接触角为：124°。