一种高交联度有机硅聚合物/金属复合微球及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高交联度有机硅聚合物/金属复合微球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将无机纳米颗粒分散到极性溶剂中，然后加入氨基硅烷偶联剂进行改性，得到氨基化无机纳米颗粒；(2)将高交联度有机硅聚合物微球和所述氨基化无机纳米颗粒加入到酸性溶液体系中并混匀，得到包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球；(3)将步骤(2)得到的所述包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球进行活化处理和化学镀覆，得到所述高交联度有机硅聚合物/金属复合微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述改性为采用氮气气氛，反应温度为50～100℃，反应时间为12～48h；优选地，所述改性的反应温度为65～80℃，反应时间为24h；和/或所述无机纳米颗粒、所述极性溶剂和所述氨基硅烷偶联剂的质量之比为1:100:(0.01～0.5)，优选为1:100:(0.05～0.35)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述无机纳米颗粒为选自二氧化硅、氧化镁、四氧化三铁、二氧化钛、氧化铝、氧化锌、高岭土中的一种或多种；优选为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锌中的一种或多种；更优选为二氧化硅、二氧化钛中的一种或多种；所述无机纳米颗粒的粒径为5～500nm，优选为10～50nm；和/或所述极性溶剂为选自乙醇、甲醇、异丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、六甲基磷酰胺、环己酮、丙酮、正丁醇、四氢呋喃、甲基正丁酮甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚的一种或多种；优选为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈中的一种或多种；更优选为乙醇。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：所述氨基硅烷偶联剂通过如下步骤制备得到：将含缩水甘油基硅烷溶解于无水乙醇中，然后加入含活泼氢的有机胺进行反应，得到所述氨基硅烷偶联剂；所述含缩水甘油基硅烷、所述无水乙醇和所述含活泼氢的有机胺的质量之比为1:100:(0.1～1)；优选为1:100:(0.2～0.6)；所述反应的反应温度为50～100℃，反应时间为6～60h；优选地，反应温度为60～75℃，反应时间为10～20h。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述含缩水甘油基硅烷的化学通式为(ro)3sip1，其中r为碳原子数为1～30的脂肪烃基，优选为甲基或乙基；p1为γ-缩水甘油氧丙基或缩水甘油氧甲基；所述含活泼氢的有机胺为甲胺、乙二胺、己二胺、异丙胺、对苯二胺、二乙胺、二苯胺、甲乙胺、2-氨基-4-甲基己烷、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、对氨基吡啶、2-氨基吡啶、2,3,4-三氨基吡啶、3,4,5-三氨基吡啶、2,4,5-三氨基吡啶、2,3,6-三氨基吡啶、咪唑或2-苯基咪唑；优选为乙二胺、二乙胺或对氨基吡啶；更优选为乙二胺。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：所述高交联度有机硅聚合物微球和所述氨基化无机纳米颗粒的质量比为(1～100):1，
优选为(40～80):1；所述高交联度有机硅聚合物微球的粒径为1～15μm；所述氨基化无机纳米颗粒的粒径为5～500nm，优选为10～50nm；所述酸性溶液体系的ph值优选为2.0～6.5，更优选为3.0～5.0。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述活化处理包括如下子步骤：将所述包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球加入到比格莱钯活化剂pl-5中，然后经水洗、过滤后加入次磷酸钠水溶液中，再经水洗、过滤完成所述活化处理；所述包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球、所述比格莱钯活化剂pl-5和所述次磷酸钠水溶液的质量之比为(1～10):50:10，优选为3:50:10。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中：所述化学镀覆包括如下子步骤：将经活化处理后的包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球分散到金属盐溶液中，然后加入还原液进行反应，得到所述高交联度有机硅聚合物/金属复合微球；其中，所述高交联度有机硅聚合物/金属复合微球的金属层的厚度为30～200nm；所述反应的反应温度为20～100℃，反应时间1～12h；优选地，反应温度为30～85℃，反应时间为3～5h；和/或所述化学镀覆的次数为2～8次，优选为2～5次，更优选为3次。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述活化处理后的包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球与所述金属盐溶液中金属盐的质量比为1:(1～3)，优选为1:(1.2～2)；其中，所述金属盐溶液中金属盐的质量分数为1～10％，优选为3～8％；所述金属盐溶液包括镍盐、银盐和金盐中的一种或多种；所述金属盐溶液还包括络合剂；其中，所述络合剂为氨、铵盐或柠檬酸钠；所述还原液为水合肼溶液、葡萄糖溶液、次磷酸钠水溶液、甲醛溶液、乙醛溶液、硼氢化钠溶液、硼氢化钾溶液或饱和亚硫酸钠溶液。10.一种高交联度有机硅聚合物/金属复合微球，其特征在于，采用权利要求1至9中任一所述的制备方法制备得到。

技术总结
本发明提供了一种高交联度有机硅聚合物/金属复合微球的制备方法，该方法包括：(1)将无机纳米颗粒分散到极性溶剂中，然后加入氨基硅烷偶联剂进行改性，得到氨基化无机纳米颗粒；(2)将高交联度有机硅聚合物微球和氨基化无机纳米颗粒加入到酸性溶液体系中并混匀，得到包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球；(3)将步骤(2)得到的包覆有氨基化无机纳米颗粒的高交联度有机硅聚合物微球进行活化处理和化学镀覆，得到高交联度有机硅聚合物/金属复合微球。本发明制备的高交联度有机硅聚合物/金属复合微球单分散性好、化学性质稳定、交联度高、具有优异的抗老化和抗溶剂溶胀性能且金属层包覆均匀，附着牢固，不易掉落。不易掉落。不易掉落。


技术研发人员：胡杨 冯晓彤 江一明
受保护的技术使用者：新辉（中国）新材料有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/5/25