一種超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及納米材料技術領域，尤其涉及一種超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法。
【背景技術】
[0002]目前制備表面改性的納米Fe3O4OS12 (TE0S改性的納米Fe3O4)的方法如下:
[0003]5g Fe3O4分散在250ml異丙醇和20ml去離子水的混合溶液中，超聲分散15min，隨后向分散液中加入20ml氨水和33.3ml (正硅酸乙酯)TEOS。在室溫下連續的機械攪拌12h，所得產品用外加磁場分離，并且用去離子水反復洗滌5次，最后，在真空烘箱中干燥。所得表面改性的納米Fe304@Si02。
[0004]通過上面現有技術方案可以看出:用TEOS來改性納米Fe3O4的方法雖然簡單，但改性后的納米Fe3O4表面是-S1-OH, -S1-OH極易水解發生水解后自聚成-S1-0-S1-，進而使其分散性降低，而且表面功能化的活性基團-OH減少，導致納米Fe3O4應用與樹脂或具有功能性的吸附材料方面需要進一步功能化變得困難，這些缺陷使得應用受到限制。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法，本發明所要解決的技術問題有以下幾點:(I)納米Fe3O4由于易團聚而應用受到限制，解決其分散性也是首要問題之一，由于超支化聚(胺-酯)具有良好的相容性，通過表面接枝改性的方法，可以進一步改善納米Fe3O4的分散性；(2)超支化聚(胺-酯)改性納米Fe3O4后，由于聚(胺-酯)帶有高反應活性基團，使得納米Fe3O4進一步功能化變得容易，使其具有更廣泛的應用。
[0006]本發明采用如下技術方案:
[0007]本發明的超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法的具體步驟如下:
[0008](I)超支化單體的制備:
[0009]將二乙醇胺與丙烯酸甲酯混合，兩者的重量比為1:0.8-1.2，然后將混合物溶于甲醇，甲醇體積是二乙醇胺體積的2倍，然后在35°C下攪拌反應4h，整個反應在氮氣保護下，反應結束后旋蒸除去甲醇，用乙醚萃取三次，旋蒸除去乙醚，真空干燥48h，得到AB2型單體；
[0010](2)納米Fe3O4的制備:
[0011]將Fe3O4分散在異丙醇和水中，Fe 304與異丙醇、水的重量體積比為5:200-300:10-30g/ml，然后超聲處理15min，再加入氨水、正硅酸乙酯，Fe3O4與氨水的重量體積比為5:10-30g/ml，Fe304與正硅酸乙酯的重量體積比為5:20-50g/ml，攪拌12h，得到改性的Fe3O4;
[0012](3)納米Fe3O4的表面接枝改性:
[0013]將步驟⑵改性的Fe3O4加入到步驟⑴得到的AB 2型單體中，超聲分散，氮氣保護下，加入體系總重量3-5%的對甲基苯磺酸120°C下反應8-12h，過濾洗滌，得到本發明的超支化聚(胺-酯)接枝納米四氧化三鐵。
[0014]步驟(I)中，優選二乙醇胺與丙烯酸甲酯的重量比為1:1.05。
[0015]步驟(I)中，所述的么82型單體為N，N_ 二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體。
[0016]步驟⑵中，優選Fe3O4與異丙醇、水的重量體積比為5:250:20g/ml。
[0017]步驟⑵中，優選Fe3O4與氨水的重量體積比為5:20g/ml，所述氨水的濃度為28wt % ο
[0018]步驟⑵中，優選Fe3O4與正硅酸乙酯的重量體積比為5:33.3g/ml。
[0019]步驟(3)中，改性的Fe3O4與AB2型單體的重量比是1:100。
[0020]本發明與現有技術相比，具有以下顯著特征和有益效果:
[0021]本發明采用超支化聚(胺-酯)接枝納米Fe3O4不僅可以進一步提高其分散性，而且可以對其表面更高反應活性的功能化。
[0022]本發明使用一種無毒、易降解、相容性好的超支化聚(胺-酯)表面功能化納米Fe3O4，使得納米Fe3O4應用更加廣泛。
[0023]通過本發明的方法將超支化聚(胺-酯)接枝在納米Fe3O4上，并進行分散性實驗的研宄(實驗中所用的溶劑共有三種:乙醇、水、丙酮，納米Fe3O4的濃度為2mg/mL)。實驗結果表明改性后的納米Fe3O4在三種溶劑中的分散性都很好，而且將此功能化的納米Fe 304添加到環氧樹脂中，改善了納米Fe3O4在環氧樹脂中的分散性及相容性，而且對復合材料的韌性有所改善。
【具體實施方式】
[0024]下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是本實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員根據上述本
【發明內容】
對本發明所作的一些非本質的改進和調整仍應屬于本發明的保護范圍。
[0025]實施例1
[0026]本發明的超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法的具體步驟如下:
[0027](I)超支化單體的制備:
[0028]將二乙醇胺與丙烯酸甲酯混合，兩者的重量比為1:0.8，然后將混合物溶于甲醇，甲醇體積是二乙醇胺體積的2倍，然后在35°C下攪拌反應4h，整個反應在氮氣保護下，反應結束后旋蒸除去甲醇，用乙醚萃取三次，旋蒸除去乙醚，真空干燥48h，得到AB2型單體；
[0029](2)納米Fe3O4的制備:
[0030]將5gFe304分散在200ml異丙醇和1ml水中，然后超聲處理15min，再加入1ml氨水、20ml正硅酸乙酯，攪拌12h，得到改性的Fe3O4;
[0031](3)納米Fe3O4的表面接枝改性:
[0032]將步驟⑵改性的Fe3O4加入到步驟⑴得到的AB 2型單體中，超聲分散，氮氣保護下，加入體系總重量3%的對甲基苯磺酸120°C下反應8h，過濾洗滌，得到本發明的超支化聚(胺-酯)接枝納米四氧化三鐵。
[0033]步驟⑴中，所述的么82型單體為N，N_ 二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體。
[0034]步驟(3)中，改性的Fe3O4與AB 2型單體的重量比是1:100。
[0035]實施例2
[0036]本發明的超支化聚胺-酯接枝納米四氧化三鐵的制備方法的具體步驟如下:
[0037](I)超支化單體的制備:
[0038]將二乙醇胺與丙烯酸甲酯混合，兩者的重量比為1:1.2，然后將混合物溶于甲醇，甲醇體積是二乙醇胺體積的2倍，然后在35°C下攪拌反應4h，整個反應在氮氣保護下，反應結束后旋蒸