[发明专利]一种改性纳米二氧化硅、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种改性纳米二氧化硅，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅为改性剂M对纳米二氧化硅修饰后得到，所述改性剂M为具有阳离子性主链和疏水性侧链聚合物型的梳形高分子；

所述改性纳米二氧化硅中，改性剂M占纳米二氧化硅的质量比例为2.5～12.5％；

所述纳米二氧化硅来源于商用的粉体纳米二氧化硅，其平均粒径在15～200nm；

所述改性剂M具有如下结构，其聚合物链包括结构单元1和结构单元2，

其中，结构单元1中X为C6～C12且含至少一个季铵盐基的基团，R₁为氢原子或甲基；结构单元2中Y为C1～C6的基团，R₂为氢原子或甲基，R₃为C2～C6的烃基；结构单元2具有由环氧丙烷和C2～C6烃基环氧烷开环聚合物而成的侧链，式中，p为10～30的数，q为10～40的数，且p:q＝3/2～1/3；在改性剂M的结构式中，结构单元1和2摩尔比为2/1～8/1，即m/n＝2/1～8/1；

所述改性剂M的重均分子量范围为12000～40000。

2.根据权利要求1所述的一种改性纳米二氧化硅，其特征在于，所述改性剂M的制备方法为：将阳离子单体C和疏水聚氧乙烯醚大单体P混合，在60～90℃、氮气保护下，以脂溶性自由基引发剂I引发聚合、链转移剂T调控分子量，通过自由基共聚合成改性剂M，聚合时间为2～10h；

所述阳离子单体C具有如下结构：

所述疏水聚氧乙烯醚大单体P具有如下结构：

所述引发剂I为常见商用的脂溶性引发剂，所述引发剂用量为单体总质量的0.5～1％；

所述链转移剂T为油溶性巯基化合物，其用量为单体总摩尔量的2.5％～5％。

3.根据权利要求2所述的一种改性纳米二氧化硅，其特征在于，所述引发剂I选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰中任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种改性纳米二氧化硅，其特征在于，链转移剂T选自十二硫醇、辛硫醇、巯基丙酸中任意一种。

5.权利要求1至4任一项所述的一种改性纳米二氧化硅的制备方法，其特征在于，包括：将粉体纳米二氧化硅分散于其质量5～20倍的水中，超声处理10-30min；之后，加入纳米二氧化硅质量2.5～12.5％的改性剂M，50～80℃下搅拌改性0.5～1h；之后，离心分离出改性纳米二氧化硅，40℃下真空干燥后备用。

6.权利要求1至4任一项所述的一种改性纳米二氧化硅的应用方法，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅用于制备核壳型功能材料。

7.根据权利要求6所述的一种改性纳米二氧化硅的应用方法，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅与疏水有机单体通过微悬浮聚合或交联的固化手段形成皮克林乳液，得到以有机物为核心、二氧化硅为壳层的核壳型功能材料。

8.根据权利要求7所述的一种改性纳米二氧化硅的应用方法，其特征在于，所述疏水有机单体为苯乙烯或丙烯酸酯。