[发明专利]制备聚合物纳米复合材料的方法

权利要求书

1.生产含有聚合物和纳米粒子的分散体的方法，包括:

将溶液与聚合物结合形成混合物，其中所述溶液包括金属前体和溶剂，和其中所述金属前体不是纳米粒子的形式；和

将该混合物挤出形成所述分散体；

其中所述挤出步骤在熔融温度进行，所述熔融温度高于所述金属前体的分解温度，和其中所述混合物的停留时间为至少35秒；

其中所述溶液存在的量为约1至约30wt%，基于所述聚合物和溶液的总重量；

其中所述分散体含有金属纳米粒子，金属氧化物纳米粒子，或其组合；

其中所述纳米粒子在所述分散体中的粒子间距离为0.1nm至约1500nm；和

其中所述纳米粒子存在的量为约0.125至约5wt%，基于所述纳米粒子和聚合物的总重量。

2.生产含有聚合物和纳米粒子的分散体的方法，包括:

将溶液与聚合物结合形成混合物，其中所述溶液包括金属前体和溶剂，和其中所述金属前体不是纳米粒子的形式；和

将该混合物在熔融温度挤出，所述熔融温度高于所述金属前体的分解温度，并且其中所述混合物的停留时间足以形成该分散体；

其中所述溶液存在的量为约1至约30wt%，基于所述聚合物和溶液的总重量；

其中所述分散体含有金属纳米粒子，金属氧化物纳米粒子，或其组合；

其中所述纳米粒子在分散体中的粒子间距离为0.1nm至约1500nm；和

其中所述纳米粒子存在的量为约0.125至约5wt%，基于所述纳米粒子和聚合物的总重量。

3.权利要求1–2任一项的方法，其中所述分散体还包括稳定剂。

4.权利要求3的方法，其中将所述稳定剂添加到所述混合物。

5.权利要求1–4中任一项的方法，其中所述金属前体是金属盐。

6.权利要求1–4中任一项的方法，其中所述金属前体是金属盐，所述金属盐选自金属乙酸盐，金属硝酸盐，羰基金属，和金属乙酰丙酮化物。

7.权利要求1–5中任一项的方法，其中所述溶剂选自二甲基甲酰胺(DMF)，甲醇(MeOH)，水，二甲基亚砜(DMSO)，和邻二氯苯。

8.权利要求1–6中任一项的方法，其中所述溶剂是水。

9.权利要求1–6中任一项的方法，还包括给该分散体提供添加剂。

10.权利要求7的方法，其中所述添加剂在挤出所述分散体之前添加。

11.权利要求7的方法，其中所述添加剂在挤出所述分散体过程中添加。

12.权利要求7的方法，其中所述添加剂在挤出所述分散体之后添加。

13.权利要求9–12中任一项的方法，其中所述添加剂包括选自以下的物质：云母，聚乙烯基吡咯烷酮，纳米二氧化硅，和聚醚酰亚胺(PEI)。

14.权利要求1–13中任一项的方法，其中所述分散体中的所述纳米粒子存在的量为约0.125至约2wt%，基于所述纳米粒子和所述聚合物的总重量。

15.权利要求1–14中任一项的方法，其中所述分散体中的所述纳米粒子存在的量为约0.25wt%至约2wt%，基于所述纳米粒子和所述聚合物的总重量。

16.权利要求1–15中任一项的方法，其中所述挤出步骤在至少150°C的熔融温度进行。

17.权利要求1–16中任一项的方法，其中所述挤出步骤使用双螺杆挤出机。

18.权利要求1–17中任一项的方法，其中所述金属前体含有锌或银。

19.权利要求1–18中任一项的方法，其中所述金属前体含有第11族元素，第12族元素，或过渡金属。

20.权利要求1–19中任一项的方法，其中所述聚合物包括选自以下的物质：聚碳酸酯(PC)，丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元聚合物(ASA)，聚醚酰亚胺(PEI)，与聚醚酰亚胺共混的聚碳酸酯(PC/PEI)，与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元聚合物共混的聚碳酸酯(PC/ABS)或与甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三元聚合物共混的聚碳酸酯(PC/MBS)，和聚碳酸酯-硅氧烷共聚物(PC-硅氧烷)。