CN107189295A - 一种疏水改性羟基磷灰石聚乙烯醇复合材料的制备方法 - Google Patents

一种疏水改性羟基磷灰石聚乙烯醇复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种疏水改性羟基磷灰石‑聚乙烯醇复合材料的制备方法，先将硝酸钙溶液与磷酸氢二铵溶液混合在聚乙烯醇溶液中原位生成纳米羟基磷灰石，再加入硅烷偶联剂A‑151的乙醇溶液，实现对纳米羟基磷灰石的原位疏水改性，从而得到复合材料。本发明得到得到的羟基磷灰石‑聚乙烯醇复合材料兼具良好的耐水性和力学性能，同时均一性好，具有优良的综合使用性能。

Description

一种疏水改性羟基磷灰石聚乙烯醇复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯醇复合材料技术领域，尤其涉及一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法。
背景技术
聚乙烯醇 (polyvinyl alcoho1) ，简称 PVA ，为白色片状 、絮状或粉末状固体，无味无毒 、无污染 ，是一种由醋酸乙烯经醇解聚合而成的水溶性高分子聚合物 ，其水溶液有很好的黏接性和成膜性，能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性以及气体阻绝性，因此被广泛应用于生产涂料、粘合剂、薄膜等产品，涉及纺织、食品、农业、建筑等多种行业，具有极高的使用价值和商业潜力。但是聚乙烯醇的力学性能和耐水性均较差，在很多领域中的应用受到较大限制。直接向聚乙烯醇中添加增强增韧填料的方法虽然能改进聚乙烯醇的力学性能，却容易发生团聚、沉降，使体系的均匀性下降，影响聚乙烯醇复合材料的综合性能。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种提高力学性能的疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将15-25份聚乙烯醇溶液加入容器中85-95℃搅拌10-15min，然后加入3-5份硝酸钙溶液混合均匀，再缓慢加入磷酸氢二铵溶液使钙磷比为1.53-1.67，将pH调至10-11并于40-60℃搅拌4-6h；
（2）缓慢加入0.1-0.15份硅烷偶联剂A-151与3-5份无水乙醇的混合液，升温至70-80℃继续搅拌4-6h，冷却后得到疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料。
所述硝酸钙溶液的浓度为0.1-0.15mol/L。
所述磷酸氢二铵溶液的浓度为0.1-0.15mol/L。
所述聚乙烯醇溶液的固含量为3-5%。
步骤（1）中的搅拌转速为1000-1500r/min。
步骤（2）中的搅拌转速为800-1500r/min。
本发明的优点是：
本发明通过将硝酸钙溶液与磷酸氢二铵溶液混合在聚乙烯醇溶液中原位生成纳米羟基磷灰石，从而得到均匀的纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇原位掺杂体系，改善了单一聚乙烯醇体系的力学性能和耐候性；再通过向体系中加入硅烷偶联剂A-151的乙醇溶液，硅烷偶联剂A-151水解并接枝到纳米羟基磷灰石表面，实现对纳米羟基磷灰石的原位疏水改性，从而赋予纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇体系良好的疏水性，使得到的羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料兼具良好的耐水性和力学性能，同时均一性好，具有优良的综合使用性能。
具体实施方式
一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将15份聚乙烯醇溶液加入容器中85℃搅拌10min，然后加入3份硝酸钙溶液混合均匀，再缓慢加入磷酸氢二铵溶液使钙磷比为1.67，将pH调至10并于40℃搅拌4h；
（2）缓慢加入0.1份硅烷偶联剂A-151与3份无水乙醇的混合液，升温至70℃继续搅拌4h，冷却后得到疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料。
所述硝酸钙溶液的浓度为0.1mol/L。
所述磷酸氢二铵溶液的浓度为0.1mol/L。
所述聚乙烯醇溶液的固含量为3%。
步骤（1）中的搅拌转速为1000r/min。
步骤（2）中的搅拌转速为800r/min。

Claims (6)

1.一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将15-25份聚乙烯醇溶液加入容器中85-95℃搅拌10-15min，然后加入3-5份硝酸钙溶液混合均匀，再缓慢加入磷酸氢二铵溶液使钙磷比为1.53-1.67，将pH调至10-11并于40-60℃搅拌4-6h；
（2）缓慢加入0.1-0.15份硅烷偶联剂A-151与3-5份无水乙醇的混合液，升温至70-80℃继续搅拌4-6h，冷却后得到疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸钙溶液的浓度为0.1-0.15mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸氢二铵溶液的浓度为0.1-0.15mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的固含量为3-5%。
5.根据权利要求1所述的一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的搅拌转速为1000-1500r/min。
6.根据权利要求1所述的一种疏水改性羟基磷灰石-聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的搅拌转速为800-1500r/min。
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