專利名稱：聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬復(fù)合材料的制備方法。
技術(shù)背景金屬與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在表面的粘接、防腐、催化劑、 電化學(xué)、生物相容性、膠體的穩(wěn)定及微電子等領(lǐng)域。但是因?yàn)榻饘倥c互穿聚合 物網(wǎng)絡(luò)分屬兩大材料領(lǐng)域，它們在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的巨大差異所以使金屬 與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的連接困難，且對其連接處的界面結(jié)構(gòu)難以控制，嚴(yán)重制約 了金屬與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料作為金屬涂層的應(yīng)用。目前金屬與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的連接采用化學(xué)沉積法在聚合物表面形成金 屬層或在金屬表面涂敷互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)這兩種方法獲得，但是普遍存在無法控 制復(fù)合材料中金屬層的微觀均勻性及金屬顆粒的有序性，使互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)表 面覆蓋的金屬層無序不均勻，導(dǎo)致金屬與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的電磁性和 屏蔽性差，限制其應(yīng)用范圍。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有制備金屬與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法 無法控制復(fù)合材料中金屬層的微觀均勻性及金屬顆粒的有序性的問題，而提供 一種聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法。聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、按質(zhì)量份數(shù)比將0.1 0.5份三羥甲基丙烷、2 7份乙酸乙 酯、0.05 0.5份1,4-丁二醇、0.01 0.1份環(huán)烷酸鈷和1 5份乙烯基酯樹脂混 合，得混合物A; 二、按質(zhì)量份數(shù)比將2 10份的乙酸乙酯、0.01 0.1份的 過氧化甲乙酮和1 14份的聚氨酯混合，得混合物B,然后將A與B混合， 得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)；三、將基片浸入聚氨酯/乙烯基酯樹 脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)中提拉，提拉速度為1 8cm/s，然后經(jīng)固化、清洗和干燥 后得兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的基片；四、采用LB技術(shù)， 在兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的基片上制備硬脂酸/鎳復(fù)合膜，干燥后浸漬于還原液中0.3 4h，即得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng) 絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料；其中步驟四豎直提拉法中亞相液為濃度0.1 2拜ol/L 的醋酸鎳溶液，滑障速度為2 9mm/min，亞相溫度為20.0 28.0°C，鋪展液 靜置時間為20 80min， pH值為5.8 8.0，鋪展量為50 120jiL，轉(zhuǎn)移膜壓為 30 55mN/m，提拉速度為向上2 9mm/min和向下2 8mm/min;步驟四中鋪 展液是硬脂酸與氯仿的混合溶液，鋪展液的質(zhì)量濃度為0.26 0.30mg/mL;步 驟四中還原液是由濃度為0.005 0.1mol/L的硼氫化鈉與乙醇的水溶液混合制 得。本發(fā)明中制備聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料方 法，能夠在互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的表面制備一層或多層金屬鎳層，金屬鎳層的厚度 可以從零點(diǎn)幾納米至幾納米，具有高度各向異性的層狀結(jié)構(gòu)，且金屬鎳層中金 屬顆粒有序，實(shí)現(xiàn)了控制復(fù)合材料中金屬層的微觀均勻性及金屬顆粒的有序 性。


圖1為具體實(shí)施方式
十一中所得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與 金屬鎳復(fù)合材料的表面原子力顯微鏡圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方 式間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金 屬鎳復(fù)合材料的制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、按質(zhì)量份數(shù)比將0.1 0.5份三 羥甲基丙烷、2 7份乙酸乙酯、0.05 0.5份1,4-丁二醇、0.01 0.1份環(huán)烷酸 鈷和1 5份乙烯基酯樹脂混合，得混合物A; 二、按質(zhì)量份數(shù)比將2 10份 的乙酸乙酯、0.01 0,1份的過氧化甲乙酮和1 14份的聚氨酯混合，得混合 物B，然后將A與B混合，得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)；三、將 基片浸入聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)中提拉，提拉速度為1 8cm/s, 然后經(jīng)固化、清洗和千燥后得兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò) 的基片；四、采用LB技術(shù)，在兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò) 的基片上制備硬脂酸/鎳復(fù)合膜，干燥后浸漬于還原液中0.3 4h，即得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料；其中步驟四豎直提拉法中 亞相液為濃度0.1 2pmol/L的醋酸鎳溶液，滑障速度為2 9mm/min，亞相溫 度為20.0 28.(TC，鋪展液靜置時間為20 80min， pH值為5.8 8.0，鋪展量 為50 120nL，轉(zhuǎn)移膜壓為30 55mN/m，提拉速度為向上2 9mm/min和向 下2 8mm/min;步驟四中鋪展液是硬脂酸與氯仿的混合溶液，鋪展液的質(zhì)量 濃度為0.26 0.30mg/mL;步驟四中還原液是由濃度為0.005 0.1mol/L的硼 氫化鈉與乙醇的水溶液混合制得。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中按質(zhì)量 份數(shù)比將0.1份三羥甲基丙烷、4份乙酸乙酯、0.1份l，4-丁二醇、0.03份環(huán)垸 酸鈷和2份乙烯基酯樹脂混合。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中按質(zhì)量份數(shù)比將8份的乙酸乙酯、0.06份的過氧化甲乙酮和8份的聚氨酯混合。其它 步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟三中所用基 片是硅基片或玻璃基片。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟三中固化是室溫靜置固化24h，然后在8(TC的條件下固化8h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí) 施方式一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟三中清洗是 將固化后的基片浸漬于無水乙醇中30 50min，然后用超純水中清洗重復(fù)操作 浸漬與清洗10 20次。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟四中豎直提 拉法中亞相液為濃度0.2^imol/L的醋酸鎳溶液，滑障速度為6mm/min，亞相溫 度為23.(TC，鋪展液靜置時間為60min， pH值為7.32，鋪展量為90pL，轉(zhuǎn)移 膜壓為46.5mN/m，提拉速度為向上6mm/min和向下3mm/min。其它步驟及參 數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟四中鋪展液 是硬脂酸與氯仿的混合溶液，質(zhì)量濃度為0.28mg/mL。其它步驟及參數(shù)與具體 實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟四中還原液是由濃度為0.01mol/L的硼氫化鈉與乙醇的水溶液混合制得。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式中還原液使復(fù)合膜中的N產(chǎn)離子還原為Ni的零價原子態(tài)，進(jìn)而制備出鎳金屬層。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟四乙醇的水 溶液中乙醇與水按體積比為3 : 1混合配制。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與 金屬鎳復(fù)合材料的制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、按質(zhì)量份數(shù)比將0.1份三羥 甲基丙垸、4份乙酸乙酯、0.1份1，4-丁二醇、0.03份環(huán)垸酸鈷和2份乙烯基酯 樹脂混合，得混合物A; 二、按質(zhì)量份數(shù)比將8份的乙酸乙酯、0.06份的過氧 化甲乙酮和8份的聚氨酯混合，得混合物B，然后將A與B混合，得聚氨酯/ 乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)；三、采用浸漬提拉法，以的，將基片浸入聚氨 酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)中提拉，提拉速度為2cm/s，然后經(jīng)固化、清 洗和干燥后得兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的基片；四、采 用LB技術(shù)，在兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的基片上制備硬 脂酸/鎳復(fù)合膜，干燥后浸漬于還原液中l(wèi)h，即得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚 合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料；其中步驟四豎直提拉法中亞相液為濃度 0.2pmol/L的醋酸鎳溶液，滑障速度為6mm/min，亞相溫度為23.(TC，鋪展液 靜置時間為60min， pH值為7.32，鋪展量為90]iL，轉(zhuǎn)移膜壓為46.5mN/m， 提拉速度為向上6mm/min和向下3mm/min;步驟四中鋪展液是硬脂酸與氯仿 的混合溶液，鋪展液的質(zhì)量濃度為0.26 0.30mg/mL;步驟四中還原液是由濃 度為0.01mol/L的硼氫化鈉與乙醇的水溶液混合制得。本實(shí)施方式中所得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材 料，有圖1可以看出材料表面有大量顆粒狀物質(zhì)，金屬顆粒的有序，是被還原 后生成的鎳金屬層，鎳金屬層排布非常均勻，整體的微觀均勻性很好。
權(quán)利要求
1、聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)一、按質(zhì)量份數(shù)比將0.1～0.5份三羥甲基丙烷、2～7份乙酸乙酯、0.05～0.5份1，4-丁二醇、0.01～0.1份環(huán)烷酸鈷和1～5份乙烯基酯樹脂混合，得混合物A；二、按質(zhì)量份數(shù)比將2～10份的乙酸乙酯、0.01～0.1份的過氧化甲乙酮和1～14份的聚氨酯混合，得混合物B，然后將A與B混合，得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)；三、將基片浸入聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)中提拉，提拉速度為1～8cm/s，然后經(jīng)固化、清洗和干燥后得兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的基片；四、采用LB技術(shù)，在兩面涂敷聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的基片上制備硬脂酸/鎳復(fù)合膜，干燥后浸漬于還原液中0.3～4h，即得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料；其中步驟四豎直提拉法中亞相液為濃度0.1～2μmol/L的醋酸鎳溶液，滑障速度為2～9mm/min，亞相溫度為20.0～28.0℃，鋪展液靜置時間為20～80min，pH值為5.8～8.0，鋪展量為50～120μL，轉(zhuǎn)移膜壓為30～55mN/m，提拉速度為向上2～9mm/min和向下2～8mm/min；步驟四中鋪展液是硬脂酸與氯仿的混合溶液，鋪展液的質(zhì)量濃度為0.26～0.30mg/mL；步驟四中還原液是由濃度為0.005～0.1mol/L的硼氫化鈉與乙醇的水溶液混合制得。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中按質(zhì)量份數(shù)比將O.l份三羥甲基丙 烷、4份乙酸乙酯、0.1份1，4-丁二醇、0.03份環(huán)烷酸鈷和2份乙烯基酯樹脂混合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中按質(zhì)量份數(shù)比將8份的乙酸乙酯、 0.06份的過氧化甲乙酮和8份的聚氨酯混合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中所用基片是硅基片或玻璃基片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中固化是室溫靜置固化24h，然后在 8(TC的條件下固化8h。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中清洗是將固化后的基片浸漬于無水 乙醇中30 50min，然后用超純水中清洗重復(fù)操作浸漬與清洗10 20次。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中豎直提拉法中亞相液為濃度 0.2pmol/L的醋酸鎳溶液，滑障速度為6mm/min，亞相溫度為23.0'C，鋪展液 靜置時間為60min， pH值為7.32，鋪展量為90pL，轉(zhuǎn)移膜壓為46.5mN/m， 提拉速度為向上6mm/min和向下3mm/min 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中鋪展液是硬脂酸與氯仿的混合溶 液，質(zhì)量濃度為0.28mg/mL。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳 復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中還原液是由濃度為0.01mol/L的硼 氫化鈉與乙醇的水溶液混合制得。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬 鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四乙醇的水溶液中乙醇與水按體積比 為3 : l混合配制。
全文摘要
聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料的制備方法，它涉及一種互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬復(fù)合材料的制備方法。它解決了現(xiàn)有制備金屬與互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法無法控制復(fù)合材料中金屬層的微觀均勻性及金屬顆粒的有序性的問題。方法制備聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，將其涂敷到基片上，經(jīng)固化、清洗和干燥后，在基片上制備硬脂酸/鎳復(fù)合膜，干燥后再浸漬于還原液中，即得聚氨酯/乙烯基酯樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)與金屬鎳復(fù)合材料。本發(fā)明中制備所得復(fù)合材料的金屬顆粒有序，金屬層的微觀均勻性好。
文檔編號C08F299/00GK101333118SQ20081013686
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者唐冬雁, 季 李 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)