CN115282793A - 一种pes材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种PES材料及其制备方法和应用,属于高分子材料技术领域,方法包括:对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜;把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料;其中,所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括:把纳米二氧化硅和硅烷偶联剂溶液在预设温度下进行搅拌混合改性,得到改性纳米二氧化硅;利用磺酸基团的亲水性、磺化聚醚砜与聚醚砜具有材料结构及性能相似的特点,同时利用纳米二氧化硅较高的比表面积增加PES膜的透水能力,通过共混磺化聚醚砜和改性纳米二氧化硅的方式改善PES材料的亲水性能,该材料制备的PES膜的接触角能从70°改善到20°,PES膜的亲水性能得到明显提升。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种PES材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚醚砜(PES)是一种综合性能优异的热塑性高分子材料,由于其分子链上同时存在柔性的醚基和刚性的苯环、砜基,因此其耐热性和物理机械性能优异,除此之外,它还具备较强的耐溶剂性,这些性能使其成为膜方向应用的重点材料。但PES亲水性一般,会降低PES膜的分离性性能,使用寿命缩短,因此,对PES材料进行亲水改性制备高亲水性膜非常必要。
目前,对PES亲水改性主要有表面物理改性和材料填充改性。表面物理改性主要是指在膜材料表面通过涂覆或者吸附的方式在PES表面引入亲水性的基团。材料填充改性又分为PES与高分子材料共混和PES与无机材料共混。亲水性能更优的聚合物材料常用来与PES进行共混提高PES的亲水性。二氧化硅、氧化锌和碳纳米管是常用的两种无机材料用来对PES进行亲水改性。
表面物理改性的方法,通过涂覆或吸附在膜材料表面的介质容易从膜材料表面脱落,导致PES膜材料亲水改性的保质期较短。共混改性可以有效改善PES膜的亲水性,但是无论是聚合物还是无机物来改性PES亲水性,材料与材料之间的相容性是必须要考虑的,而目前的PES材料的成分间的相容性较差。
发明内容
本申请的目的在于提供一种PES材料及其制备方法和应用,以解决目前PES材料的成分间的相容性较差的问题。
本发明实施例提供了一种PES材料的制备方法,所述方法包括:
对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜;
把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料;
其中,所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括:
把纳米二氧化硅和硅烷偶联剂溶液在预设温度下进行搅拌混合改性,得到改性纳米二氧化硅。
可选的,所述预设温度为30-40℃,所述搅拌混合改性的搅拌速度为800rpm/min-1200rpm/min。
可选的,所述硅烷偶联剂溶液的溶质和溶剂的质量比为1:(3-4),所述纳米二氧化硅的质量为所述硅烷偶联剂溶液的质量的2%-5%。
可选的,所述磺化聚醚砜包括第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜,所述第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的磺化程度不同;和/或
所述对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜,具体包括:
采用氯磺酸对聚醚砜进行第一磺化处理,得到第一磺化聚醚砜;
采用浓硫酸对聚醚砜进行第二磺化处理,得到第二磺化聚醚砜。
可选的,所述第一磺化处理的温度为5-35℃,所述第一磺化处理的搅拌速度为500-800rpm/min,所述第一磺化处理采用滴加的方式加入氯磺酸;每10g所述聚醚砜消耗8-16mL的所述氯磺酸;和/或
所述第二磺化处理的温度为70-85℃,所述第二磺化处理的搅拌速度为400-600rpm/min,每10g所述聚醚砜消耗20-40mL的所述浓硫酸。
可选的,所述第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的质量比为1:9-9:1。
可选的,所述把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料,具体包括:
把磺化聚醚砜和聚醚砜进行混合;得到混合物;
把所述混合物溶解于溶剂中,后加入表面活性剂和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料;
其中,所述混合物和所述溶剂的质量比为1:4-1:6;
所述表面活性剂包括PEG,所述PEG的质量为所述混合物质量的10%-25%;
所述改性纳米二氧化硅的添加质量为所述混合物的1%-10%,所述改性纳米二氧化硅的粒径为20-50nm。
可选的,所述磺化聚醚砜和所述聚醚砜的质量比为2:8-4:6。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种PES材料,所述PES材料采用如上所述的PES材料的制备方法制得。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种PES材料,所述PES材料的成分包括:磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅,其中,所述改性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅经由硅烷偶联剂硅烷改性制得。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种PES薄膜,其特征在于,所述薄膜采用如上所述的PES材料制得。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明实施例提供的PES材料的制备方法,利用磺酸基团的亲水性、磺化聚醚砜与聚醚砜具有材料结构及性能相似的特点,同时利用纳米二氧化硅较高的比表面积增加PES膜的透水能力,通过共混磺化聚醚砜和改性纳米二氧化硅的方式改善PES材料的亲水性能,该材料制备的PES膜的接触角能从70°改善到20°,PES膜的亲水性能得到明显提升。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种PES材料的制备方法,所述方法包括:
S1.对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜;
在一些实施例中,所述对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜,具体包括:
S1.1.采用氯磺酸对聚醚砜进行第一磺化处理,得到第一磺化聚醚砜;
在一些实施例中,所述第一磺化处理的温度为5-35℃,所述第一磺化处理的搅拌速度为500-800rpm/min,所述第一磺化处理采用滴加的方式加入氯磺酸;每10g所述聚醚砜消耗8-16mL的所述氯磺酸;所述第二磺化处理的温度为70-85℃,所述第二磺化处理的搅拌速度为400-600rpm/min,每10g所述聚醚砜消耗20-40mL的所述浓硫酸。
具体而言,本实施例中,PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理;取10g的干燥后的PES加入到带有100ml二氯甲烷的三口烧瓶中搅拌直至PES完全溶解,向溶解好的PES溶液中通入氮气,氮气流速0.1L/min-0.5L/min。氮气通入10min后在5-35℃、500-800rpm/min的搅拌速率下缓慢加入8-16ml的氯磺酸,滴加时间控制在60-90min,氯磺酸添加后继续反应120-180min后,然后降温冷却过滤洗涤干燥得到第一磺化聚醚砜。
其中,氮气的流速为0.1L/min-0.5L/min;氯磺酸的滴加条件5-35℃、500-800rpm/min;10g的PES所对应氯磺酸的添加量8-16ml,滴加时间60-90min;氯磺酸添加完成后继续在该条件下反应120-180min。
S1.2.采用浓硫酸对聚醚砜进行第二磺化处理,得到第二磺化聚醚砜。
具体而言,本实施例中,PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理;取10g的干燥后的PES加入到带有20-40ml的浓硫酸中,在70-85℃、400-600rpm/min下搅拌反应12-16h。反应结束后降温冷却洗涤干燥得到第二磺化聚醚砜。
其中,10g的PES所对应浓硫酸的添加量20-40ml;反应温度70-85℃,搅拌速度400-600rpm/min,反应时间12-16h。
利用磺酸基团的亲水性,通过选择浓硫酸和氯磺酸两种磺化剂制备带有磺酸基团的PES,即磺化聚醚砜(磺化聚醚砜),通过不同的制备工艺制备不同磺化程度的第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜,又由于磺化聚醚砜与PES都是聚砜类树脂,材料结构及性能相似,在共混加工时材料的相容性较好,因此,在不影响PES树脂其他性能的前提下亲水性改善效果最为明显。
S2.把纳米二氧化硅和硅烷偶联剂溶液在预设温度下进行搅拌混合改性,得到改性纳米二氧化硅;
在一些实施例中,所述预设温度为30-40℃,所述搅拌混合改性的搅拌速度为800rpm/min-1200rpm/min;所述硅烷偶联剂溶液的溶质和溶剂的质量比为1:(3-4),所述纳米二氧化硅的质量为所述硅烷偶联剂溶液的质量的2%-5%。
硅烷偶联剂可以选自KH550;具体而言,本实施例中,取适量KH550加入到蒸馏水中,再取一定量的纳米二氧化硅加入到KH550水溶液中在35℃、1000rpm/min的搅拌速度下搅拌2h后静置12h后过滤洗涤干燥得到改纳米二氧化硅。
其中,KH550与蒸馏水的的质量比1:3-1:4,纳米二氧化硅占KH550水溶液的2%-5%。
利用纳米二氧化硅较高的比表面积增加PES膜的透水能力,从而提高PES膜的亲水性,对纳米二氧化硅进行硅烷改性,提高其与PES材料的相容性。
S3.把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料。
在一些实施例中,所述磺化聚醚砜和所述聚醚砜的质量比为2:8-4:6。
在一些实施例中,所述把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料,具体包括:
S3.1.把磺化聚醚砜和聚醚砜进行混合;得到混合物;
S3.2.把所述混合物溶解于溶剂中,后加入表面活性剂和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料。
在一些实施例中,所述混合物和所述溶剂的质量比为1:4-1:6;所述表面活性剂包括PEG,所述PEG的质量为所述混合物质量的10%-25%;所述改性纳米二氧化硅的添加质量为所述混合物的1%-10%,所述改性纳米二氧化硅的粒径为20-50nm。
具体而言,本实施例中,将磺化聚醚砜和聚醚砜按2:8-4:6的质量比加入到溶剂中N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,磺化聚醚砜和聚醚砜混合物与溶剂DMAc的质量比1:4-1:6,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将磺化聚醚砜和聚醚砜在DMAc中搅拌溶解均匀,然后加入表面活性剂PEG和硅烷改性的纳米二氧化硅继续加热搅拌混合均匀,得到PES材料。
其中,表面活性剂PEG包括PEG-200、PEG-300和PEG-400,添加量是磺化聚醚砜和PES混合物总质量的10%-25%;硅烷改性的纳米二氧化硅添加量为磺化聚醚砜和PES混合物总质量的1%-10%;硅烷改性的纳米二氧化硅的粒径20-50nm。
通过调整纳米二氧化硅的填充量及粒径大小可进一步调整PES膜的亲水性。
根据本发明另一种典型的实施方式,提供了一种PES材料,所述PES材料采用如上所述的PES材料的制备方法制得。
根据本发明另一种典型的实施方式,提供了一种PES材料,所述PES材料的成分包括:磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅,其中,所述改性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅经由硅烷偶联剂硅烷改性制得。
在一些实施例中,所述磺化聚醚砜包括第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜,所述第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的磺化程度不同。
在一些实施例中,所述第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的质量比为1:9-9:1。
控制第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的配比,可以调整PES材料的清水性。
根据本发明另一种典型的实施方式,提供了一种PES薄膜,其特征在于,所述薄膜采用如上所述的PES材料制得。
具体而言,PES薄膜的制备方法包括:PES材料在真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜,得到PES薄膜。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的PES材料及其制备方法和应用进行详细说明。
实施例1
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
1、取30g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。
2、取10g的干燥后的PES加入到带有100ml二氯甲烷的三口烧瓶中搅拌直至PES完全溶解,向溶解好的PES溶液中通入氮气,氮气流速0.1L/min。氮气通入10min后在15℃、500rpm/min的搅拌速率下缓慢加入8ml的氯磺酸,滴加时间控制在60min,氯磺酸添加后继续反应120min后,然后降温冷却过滤洗涤干燥得到第一磺化聚醚砜。
3、将10g的干燥后的PES加入到带有30ml的浓硫酸中,在85℃、400rpm/min下搅拌反应14h。反应结束后降温冷却洗涤干燥得到第二磺化聚醚砜。
4、取15g的KH550加入到45ml的蒸馏水中,再取3g的纳米二氧化硅加入到KH550水溶液中在35℃、1000rpm/min的搅拌速度下搅拌2h后静置12h后过滤洗涤干燥得到硅烷改性的纳米二氧化硅。
5、将2g的磺化聚醚砜和8g的PES,其中,磺化聚醚砜中第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜各取1g,加入到40g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将磺化聚醚砜和PES在DMAc中搅拌溶解均匀,然后加入1g的表面活性剂PEG-200,0.2g的硅烷改性的粒径为20nm二氧化硅,继续加热搅拌混合均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
实施例2
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
1、取30g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。
2、取10g的干燥后的PES加入到带有100ml二氯甲烷的三口烧瓶中搅拌直至PES完全溶解,向溶解好的PES溶液中通入氮气,氮气流速0.3L/min。氮气通入10min后在15℃、500rpm/min的搅拌速率下缓慢加入10ml的氯磺酸,滴加时间控制在60min,氯磺酸添加后继续反应120min后,然后降温冷却过滤洗涤干燥得到第一磺化聚醚砜。
3、将10g的干燥后的PES加入到带有40ml的浓硫酸中,在75℃、400rpm/min下搅拌反应16h。反应结束后降温冷却洗涤干燥得到第二磺化聚醚砜。
4、取15g的KH550加入到45ml的蒸馏水中,再取3g的纳米二氧化硅加入到KH550水溶液中在35℃、1000rpm/min的搅拌速度下搅拌2h后静置12h后过滤洗涤干燥得到硅烷改性的纳米二氧化硅。
5、将2g的磺化聚醚砜和8g的PES,其中,磺化聚醚砜中第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜各取1g,加入到40g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将磺化聚醚砜和PES在DMAc中搅拌溶解均匀,然后加入1g的表面活性剂PEG-200,0.2g的硅烷改性的粒径为30nm二氧化硅,继续加热搅拌混合均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
实施例3
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
1、取30g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。
2、取10g的干燥后的PES加入到带有100ml二氯甲烷的三口烧瓶中搅拌直至PES完全溶解,向溶解好的PES溶液中通入氮气,氮气流速0.3L/min。氮气通入10min后在15℃、500rpm/min的搅拌速率下缓慢加入10ml的氯磺酸,滴加时间控制在90min,氯磺酸添加后继续反应120min后,然后降温冷却过滤洗涤干燥得到第一磺化聚醚砜。
3、将10g的干燥后的PES加入到带有40ml的浓硫酸中,在75℃、400rpm/min下搅拌反应16h。反应结束后降温冷却洗涤干燥得到第二磺化聚醚砜。
4、取15g的KH550加入到45ml的蒸馏水中,再取1.2g的纳米二氧化硅加入到KH550水溶液中在35℃、1000rpm/min的搅拌速度下搅拌2h后静置12h后过滤洗涤干燥得到硅烷改性的纳米二氧化硅。
5、将2g的磺化聚醚砜和8g的PES,其中,磺化聚醚砜中第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜各取1g,加入到40g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将磺化聚醚砜和PES在DMAc中搅拌溶解均匀,然后加入1g的表面活性剂PEG-200,0.5g的硅烷改性的粒径为40nm二氧化硅,继续加热搅拌混合均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
实施例4
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
1、取30g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。
2、取10g的干燥后的PES加入到带有100ml二氯甲烷的三口烧瓶中搅拌直至PES完全溶解,向溶解好的PES溶液中通入氮气,氮气流速0.3L/min。氮气通入10min后在15℃、500rpm/min的搅拌速率下缓慢加入10ml的氯磺酸,滴加时间控制在90min,氯磺酸添加后继续反应120min后,然后降温冷却过滤洗涤干燥得到第一磺化聚醚砜。
3、将10g的干燥后的PES加入到带有40ml的浓硫酸中,在75℃、400rpm/min下搅拌反应16h。反应结束后降温冷却洗涤干燥得到第二磺化聚醚砜。
4、取15g的KH550加入到45ml的蒸馏水中,再取1.2g的纳米二氧化硅加入到KH550水溶液中在35℃、1000rpm/min的搅拌速度下搅拌2h后静置12h后过滤洗涤干燥得到硅烷改性的纳米二氧化硅。
5、将4g的磺化聚醚砜和6g的PES,其中,磺化聚醚砜中第一磺化聚醚砜取3g、第二磺化聚醚砜取1g,加入到50g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将磺化聚醚砜和PES在DMAc中搅拌溶解均匀,然后加入1g的表面活性剂PEG-200,0.5g的硅烷改性的粒径为30nm二氧化硅,继续加热搅拌混合均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
实施例5
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
1、取30g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。
2、取10g的干燥后的PES加入到带有100ml二氯甲烷的三口烧瓶中搅拌直至PES完全溶解,向溶解好的PES溶液中通入氮气,氮气流速0.5L/min。氮气通入10min后在5℃、800rpm/min的搅拌速率下缓慢加入10ml的氯磺酸,滴加时间控制在90min,氯磺酸添加后继续反应120min后,然后降温冷却过滤洗涤干燥得到第一磺化聚醚砜。
3、将10g的干燥后的PES加入到带有40ml的浓硫酸中,在75℃、400rpm/min下搅拌反应16h。反应结束后降温冷却洗涤干燥得到第二磺化聚醚砜。
4、取15g的KH550加入到60ml的蒸馏水中,再取3.5g的纳米二氧化硅加入到KH550水溶液中在35℃、1000rpm/min的搅拌速度下搅拌2h后静置12h后过滤洗涤干燥得到硅烷改性的纳米二氧化硅。
5、将4g的磺化聚醚砜和6g的PES,其中,磺化聚醚砜中第一磺化聚醚砜取3g、第二磺化聚醚砜取1g,加入到50g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将磺化聚醚砜和PES在DMAc中搅拌溶解均匀,然后加入1g的表面活性剂PEG-400,1g的硅烷改性的粒径为30nm二氧化硅,继续加热搅拌混合均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
对比例1
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
取10g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。将10g的PES、1g的PEG-400加入到50g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将PES在DMAc中搅拌溶解均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
对比例2
一种PES薄膜的制备方法,方法包括:
取10g的PES在90℃的鼓风烘箱中进行12h的干燥预处理。将10g的PES、1.5g的PEG-400加入到60g的溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,开启搅拌600rpm/min下,升高温度至80℃将PES在DMAc中搅拌溶解均匀,最后真空进行消泡后在玻璃板上涂布成膜。
实验例
将实施例1-5和对比例1-2制得的PES薄膜进行接触角测试如下表所示,其中接触角<90°认为材料是亲水材料,接触角角度越小,材料亲水性能越好。
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 | |
接触角 | 35-40° | 35-40° | 30-35° | 20-25° | 25-30° | 75-80° | 70-75° |
通过上表可得,采用本申请实施例提供的方法制备的PES薄膜的接触角从70°改善到20°,PES膜的亲水性能得到明显提升。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种PES材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜;
把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料;
其中,所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括:
把纳米二氧化硅和硅烷偶联剂溶液在预设温度下进行搅拌混合改性,得到改性纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的PES材料的制备方法,其特征在于,所述预设温度为30-40℃,所述搅拌混合改性的搅拌速度为800rpm/min-1200rpm/min。
3.根据权利要求1所述的PES材料的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂溶液的溶质和溶剂的质量比为1:(3-4),所述纳米二氧化硅的质量为所述硅烷偶联剂溶液的质量的2%-5%。
4.根据权利要求1所述的一种PES材料的制备方法,其特征在于,所述磺化聚醚砜包括第一磺化聚醚砜和第二磺化聚醚砜,所述第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的磺化程度不同;和/或
所述对聚醚砜进行磺化处理,得到磺化聚醚砜,具体包括:
采用氯磺酸对聚醚砜进行第一磺化处理,得到第一磺化聚醚砜;
采用浓硫酸对聚醚砜进行第二磺化处理,得到第二磺化聚醚砜。
5.根据权利要求4所述的PES材料的制备方法,其特征在于,所述第一磺化处理的温度为5-35℃,所述第一磺化处理的搅拌速度为500-800rpm/min,所述第一磺化处理采用滴加的方式加入氯磺酸;每10g所述聚醚砜消耗8-16mL的所述氯磺酸;和/或
所述第二磺化处理的温度为70-85℃,所述第二磺化处理的搅拌速度为400-600rpm/min,每10g所述聚醚砜消耗20-40mL的所述浓硫酸。
6.根据权利要求4所述的PES材料的制备方法,其特征在于,所述第一磺化聚醚砜和所述第二磺化聚醚砜的质量比为1:9-9:1。
7.根据权利要求5所述的PES材料的制备方法,其特征在于,所述把磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料,具体包括:
把磺化聚醚砜和聚醚砜进行混合;得到混合物;
把所述混合物溶解于溶剂中,后加入表面活性剂和改性纳米二氧化硅进行加热混合,得到PES材料;
其中,所述混合物和所述溶剂的质量比为1:4-1:6;
所述表面活性剂包括PEG,所述PEG的质量为所述混合物质量的10%-25%;
所述改性纳米二氧化硅的添加质量为所述混合物的1%-10%,所述改性纳米二氧化硅的粒径为20-50nm。
8.根据权利要求1所述的PES材料的制备方法,其特征在于,所述磺化聚醚砜和所述聚醚砜的质量比为2:8-4:6。
9.一种PES材料,其特征在于,所述PES材料的成分包括:磺化聚醚砜、聚醚砜和改性纳米二氧化硅,其中,所述改性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅经由硅烷偶联剂硅烷改性制得。
10.一种PES薄膜,其特征在于,所述薄膜采用如权利要求9所述的PES材料制得。
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