[发明专利]一种丙烯酸酯接枝改性沸石耐高温复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种丙烯酸酯接枝改性沸石耐高温复合材料，包含丙烯酸酯接枝改性沸石材料：0.1％～80％；聚丙烯酸酯类材料：20％～99.9％；其中，所述沸石为粒径为500～5000目的浊沸石、丝光沸石、方沸石、钠沸石、钙十字沸石、菱沸石、片沸石、斜发沸石中的一种或几种。本发明所得材料具有优异的耐热性。同时解决了无机粒子由于粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油等特点导致的其在有机介质中分散不均匀、与基料结合力较弱，最后造成基体和填料之间的界面缺陷等问题。制备的复合材料适用于航空、建筑、交通车辆、水利、医疗卫生以及安全防护等生产领域。适用范围广泛，具有突出的应用价值与良好的社会效益。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种丙烯酸酯接枝改性沸石耐高温复合材料及其制备方法，属于有机/无机复合材料领域。

背景技术

复合材料是指结合两种或两种以上不同有机、无机相的物质以物理、化学方式结合而成，撷取各组成成分的优点，以构成需要之结构材。往往以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。高聚物基复合材料已有半个多世纪的历史，在工业、民用、航天航空、生态、智能等领域取得了广泛的应用。有机、无机复合材料即用有机材料与无机材料通过某种方式结合而成的全新材料。复合后的新材料具有有机、无机材料的各自优点，并且可以在力学、光学、热学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能，能够极大的满足实际使用的要求，拓宽材料的使用范围。

聚丙烯酸酯类聚合物易溶于丙酮、乙酸乙酯、苯及二氯乙烷，而不溶于水。由于其高分子链的柔顺性，它们的玻璃化温度(Tg)较低，并随酯基的碳原子数及其支化情况而异，当碳原子数为8时最低，在相同碳原子数的酯基中，支化者玻璃化温度较高。因此，解决聚合物耐热性的问题，是提高聚丙烯酸酯类的使用温度的关键因素。一方面,可以通过与其它聚合物共混、定向拉伸、表面涂层等；另一方面，通过接枝其它高分子链段、与其它单体共聚等化学方法得到聚合物。聚丙烯酸酯类/硅酸盐复合材料的出现为实现提高聚丙烯酸酯类聚合物的耐热性能提供了一条重要的新途径。将硅酸盐材料通过接枝、共聚等化学手段得到聚合物，以获得综合性能优异的聚丙烯酸酯类/硅酸盐复合材料，使聚丙烯酸酯类材料的热变形温度、热分解温度上升，从而拓宽这类材料的使用温度，拓宽其实际使用范围。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种丙烯酸酯接枝改性沸石耐高温复合材料，具有优良的耐热性能，适用范围广泛；并且提供一种制备一种丙烯酸酯接枝改性沸石耐高温复合材料的方法，制备条件温和，反应操作简单，具有突出的工业化意义、较高的生产效率以及稳定的产品质量。

一种丙烯酸酯接枝改性沸石耐高温复合材料，包含如下质量组分：

丙烯酸酯接枝改性沸石材料：0.1％～80％；

聚丙烯酸酯类材料：20％～99.9％；

其中，所述沸石为粒径为500～5000目的浊沸石、丝光沸石、方沸石、钠沸石、钙十字沸石、菱沸石、片沸石、斜发沸石中的一种或几种。

优选地，所述的丙烯酸酯接枝改性沸石材料的制备方法包括以下步骤：

1)将沸石与偶联剂在乙醇溶液中50℃～80℃条件下超声分散0.5h～3h取出，在70℃～110℃条件下干燥8h～24h；

2)将干燥后的沸石与丙烯酸酯类单体、引发剂、去离子水按1：(0.5～1.5)：(0.001～0.010)：(1～10)混合均匀，在70℃～90℃恒温水浴条件下反应1h～5h，反应结束后移出产物，在50℃～80℃条件下真空干燥8h～24h，用丙酮、氯仿、乙酸、乙酸乙酯中的一种或几种混合作为溶剂抽提8h～36h，在70℃～110℃干燥8h～24h，破碎筛选，得到丙烯酸酯接枝改性沸石材料。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、镁类偶联剂中的一种或几种。