[发明专利]一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料及其仿生矿化制备方法与应用

权利要求书

1.一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料的仿生矿化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶于酸性水溶液中，加入磷酸盐，得到仿生矿化溶液；

(2)将硅前驱体在搅拌条件下加入到步骤(1)的仿生矿化溶液中，在室温至75℃下反应4～48h，纯化，得到壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料；

步骤(1)所述仿生矿化溶液中壳聚糖的浓度为3～15g/L，磷酸盐的浓度为0.01～1mol/L，仿生矿化溶液的pH值为3～6；

步骤(2)所述仿生矿化溶液中，壳聚糖与硅前驱体完全水解缩合后形成二氧化硅的质量比为1：1～10；

步骤(1)所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸铵和磷酸钾中的至少一种；

步骤(2)所述硅前驱体为正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯和硅酸钠中的至少一种。

2.根据权利要求1所述一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料的仿生矿化制备方法，其特征在于，步骤(1)所述酸性水溶液为盐酸、醋酸、苹果酸、磷酸和硫酸中的至少一种物质溶于水中配制所得；

步骤(1)所述磷酸盐以磷酸盐水溶液形式加入到壳聚糖酸性水溶液中。

3.根据权利要求1所述一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料的仿生矿化制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为40～60℃，时间为8～24h。

4.权利要求1～3任一项所述方法制得的一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料。

5.权利要求4所述一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料在橡胶领域中的应用。

6.根据权利要求5所述一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料在橡胶领域中的应用，其特征在于，将权利要求4所述壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料用于制备橡胶制品或橡胶复合材料，其中壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料与橡胶的质量比为30～65：100；

所述橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶和硅橡胶中的至少一种。

7.一种丁苯橡胶复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

100份丁苯橡胶、2份硬脂酸、5份氧化锌、2份防老剂4010NA、30～65份权利要求4所述壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料、2份促进剂CBS、2份硫磺。

8.权利要求7所述一种橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将橡胶在开炼机上薄通后，依次加入硬脂酸、氧化锌、4010NA、权利要求4所述壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料，混炼均匀后，再依次加入促进剂CBS、硫磺，混炼均匀后出片，得到混炼胶；

(2)将混炼胶进行压片硫化，得到橡胶复合材料；

步骤(2)所述硫化的温度为160℃，硫化的时间为相应硫化温度下的正硫化时间T_C90。