本发明涉及胶粘剂材料领域，特别地，涉及一种胶粘剂用改性纳米复合材料及其制备方法。
背景技术：
胶粘剂作为一种极为常用的生产生活材料，其性能极大地影响了制得的产品的使用性能。而胶粘剂的决定性因素就是其胶粘强度等使用性能。在某些领域，尤其是室外使用环境下，胶粘剂往往在长期遇水后便会胶粘性能大大降低，从而影响到整个产品的使用性能，甚至导致产品损坏不能使用。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种胶粘剂用改性纳米复合材料及其制备方法，以使其在用于胶粘剂中时能有效提高胶粘剂的胶粘性能，并提高其在遇水环境下的胶粘性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种胶粘剂用改性纳米复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
a、在温度为40-50℃的条件下，将表面活性剂与盐酸水溶液混合反应，制得混合液y1；
b、向混合液y1中加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂混合搅拌，制得混合液y2；
c、向混合液y2中加入甲基硅油混合后置于温度为100-120℃的条件下反应后，取沉淀y3；
d、将沉淀y3置于温度为450-550℃的条件下煅烧，制得产物y4；
e、将产物y4置于反应釜中，向反应釜中通入苯及碳源煅烧，制得胶粘剂用改性纳米复合材料。
优选地，步骤a中，所述表面活性剂选自活性剂p123。
优选地，步骤a中混合反应为置于搅拌条件下进行，且搅拌速率为300-400r/min，反应时间为3-4h。
优选地，所述硅烷偶联剂选自kh550和/或kh570硅烷偶联剂。
优选地，步骤b中搅拌时间为20-30h，搅拌速率为100-300r/min。
优选地，步骤c中反应时间为24-72h。
优选地，步骤c中还包括对沉淀y3用水和乙醇交替洗涤。
优选地，步骤d中煅烧过程包括升温段、恒温段和降温段，且，
升温段为以1-2℃/min的升温速率升温至450-550℃；
恒温段为置于温度为450-550℃的条件下煅烧10-15h；
降温段为置于20-25℃的条件下冷却降温。
优选地，降温段为置于20-25℃的条件下冷却降温。
优选地，所述碳源选自酒精灯灰。
优选地，相对于10重量份的表面活性剂，所述正硅酸乙酯的用量为15-20重量份，所述硅烷偶联剂的用量为5-10重量份，所述甲基硅油的用量为10-15重量份，所述碳源的用量为80-100重量份。
优选地，所述盐酸水溶液的浓度为0.01-2mol/l，且相对于10重量份的所述表面活性剂，所述盐酸水溶液的用量为50-80重量份。
还提供了一种胶粘剂用改性纳米复合材料，其中，所述胶粘剂用改性纳米复合材料根据如上所述的制备方法制得。
本发明具有以下有益效果：本发明将表面活性剂与盐酸水溶液混合反应，而后向其中加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂进行混合搅拌，再进一步加入甲基硅油混合，而后将上述沉淀进行煅烧，再置于反应釜中通入苯和碳源进行煅烧，使得产物的比表面积，孔容和孔径均发生变化，提高沉降碳的速率，使得上述方式制得的材料在用于胶粘剂时能有效提高胶粘剂的胶粘性能及防水性能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种胶粘剂用改性纳米复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
a、在温度为40-50℃的条件下，将表面活性剂与盐酸水溶液混合反应，制得混合液y1；
b、向混合液y1中加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂混合搅拌，制得混合液y2；
c、向混合液y2中加入甲基硅油混合后置于温度为100-120℃的条件下反应后，取沉淀y3；
d、将沉淀y3置于温度为450-550℃的条件下煅烧，制得产物y4；
e、将产物y4置于反应釜中，向反应釜中通入苯及碳源煅烧，制得胶粘剂用改性纳米复合材料。
本发明将表面活性剂与盐酸水溶液混合反应，而后向其中加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂进行混合搅拌，再进一步加入甲基硅油混合，而后将上述沉淀进行煅烧，再置于反应釜中通入苯和碳源进行煅烧，使得产物的比表面积，孔容和孔径均发生变化，提高沉降碳的速率，使得上述方式制得的材料在用于胶粘剂时能有效提高胶粘剂的胶粘性能及防水性能。
表面活性剂的类型可以在宽的范围内选择，当然，一种优选的实施方式中，为了得到更好的改性效果，步骤a中，所述表面活性剂选自活性剂p123。
进一步优选的实施方式中，步骤a中混合反应为置于搅拌条件下进行，且搅拌速率为300-400r/min，反应时间为3-4h。
同样地，在本发明的另一优选的实施方式中，所述硅烷偶联剂选自kh550和/或kh570硅烷偶联剂。
进一步优选的实施方式中，步骤b中搅拌时间为20-30h，搅拌速率为100-300r/min。
一种更为优选的实施方式中，步骤c中反应时间为24-72h。
为了进一步提高制得的复合材料的纯度，一种优选的实施方式中，步骤c中还包括对沉淀y3用水和乙醇交替洗涤。
进一步优选的实施方式中，步骤d中煅烧过程包括升温段、恒温段和降温段，且，
升温段为以1-2℃/min的升温速率升温至450-550℃；
恒温段为置于温度为450-550℃的条件下煅烧10-15h；
降温段为置于20-25℃的条件下冷却降温。
降温段可以根据实际情况进行降温即可，例如，一种优选的实施方式中，降温段为置于20-25℃的条件下冷却降温。
进一步优选的实施方式中，所述碳源选自酒精灯灰。
一种更为优选的实施方式中，相对于10重量份的表面活性剂，所述正硅酸乙酯的用量为15-20重量份，所述硅烷偶联剂的用量为5-10重量份，所述甲基硅油的用量为10-15重量份，所述碳源的用量为80-100重量份。
在本发明的另一优选的实施方式中，所述盐酸水溶液的浓度为0.01-2mol/l，且相对于10重量份的所述表面活性剂，所述盐酸水溶液的用量为50-80重量份。
还提供了一种胶粘剂用改性纳米复合材料，其中，所述胶粘剂用改性纳米复合材料根据如上所述的制备方法制得。
以下通过具体实施例进行进一步阐述。所述表面活性剂为市售p123表面活性剂，所述硅烷偶联剂为市售kh550硅烷偶联剂。
实施例1
a、在温度为40℃的条件下，将10重量份表面活性剂与50重量份盐酸水溶液(浓度为1mol/l)置于搅拌速率为300r/min的条件下混合反应3h，制得混合液y1；
b、向混合液y1中加入15重量份正硅酸乙酯和5重量份硅烷偶联剂以100r/min的搅拌速率混合搅拌20h，制得混合液y2；
c、向混合液y2中加入10重量份甲基硅油混合后置于温度为100℃的条件下反应24h后，取沉淀y3，并用水和乙醇交替洗涤3次；
d、将洗涤后的沉淀y3以1℃/min的升温速率升温至450℃后再置于温度为450℃的条件下煅烧10h，而后冷却，制得产物y4；
e、将产物y4置于反应釜中，向反应釜中通入苯(由含有苯的氮气提供，即将苯加热至气体状态并与氮气混合)及80重量份酒精灯灰煅烧，制得胶粘剂用改性纳米复合材料m1。
实施例2
a、在温度为50℃的条件下，将10重量份表面活性剂与80重量份盐酸水溶液(浓度为1mol/l)置于搅拌速率为400r/min的条件下混合反应4h，制得混合液y1；
b、向混合液y1中加入20重量份正硅酸乙酯和10重量份硅烷偶联剂以300r/min的搅拌速率混合搅拌30h，制得混合液y2；
c、向混合液y2中加入15重量份甲基硅油混合后置于温度为120℃的条件下反应72h后，取沉淀y3，并用水和乙醇交替洗涤3次；
d、将洗涤后的沉淀y3以2℃/min的升温速率升温至550℃后再置于温度为550℃的条件下煅烧15h，而后冷却，制得产物y4；
e、将产物y4置于反应釜中，向反应釜中通入苯(由含有苯的氮气提供，即将苯加热至气体状态并与氮气混合)及100重量份酒精灯灰煅烧，制得胶粘剂用改性纳米复合材料m2。
实施例3
a、在温度为45℃的条件下，将10重量份表面活性剂与60重量份盐酸水溶液(浓度为1mol/l)置于搅拌速率为350r/min的条件下混合反应4h，制得混合液y1；
b、向混合液y1中加入20重量份正硅酸乙酯和8重量份硅烷偶联剂以200r/min的搅拌速率混合搅拌25h，制得混合液y2；
c、向混合液y2中加入12重量份甲基硅油混合后置于温度为110℃的条件下反应48h后，取沉淀y3，并用水和乙醇交替洗涤3次；
d、将洗涤后的沉淀y3以1℃/min的升温速率升温至500℃后再置于温度为500℃的条件下煅烧12h，而后冷却，制得产物y4；
e、将产物y4置于反应釜中，向反应釜中通入苯(由含有苯的氮气提供，即将苯加热至气体状态并与氮气混合)及90重量份酒精灯灰煅烧，制得胶粘剂用改性纳米复合材料m3。
实施例4
如实施例1的方法制备，不同的是，步骤d中不经过升温段，直接进行煅烧，制得胶粘剂用改性纳米复合材料m4。
实施例5
如实施例2的方法制备，不同的是，步骤c中反应时间为12h，且不对y3进行洗涤，制得胶粘剂用改性纳米复合材料m5。
对比例1
如实施例1的方法制备，不同的是，不使用硅烷偶联剂和甲基硅油，制得材料n1。
对比例2
如实施例2的方法制备，不同的是，不加入碳源，制得材料n2。
对比例3
市售环氧树脂胶粘剂n3。
测试例
将上述m1-m5以及n1和n2分别与n3按照10:100的比例进行混合，制得胶粘剂，并将上述制得的胶粘剂和未添加任何添加材料的n3按照gb/t7124和gb/t2794检测制得的胶粘剂的拉伸强度、剥离强度、剪切强度以及置于水中浸泡24h后的上述性能，得到的结果如表1所示。
表1
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。