一種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法
2023-08-13 05:40:31
專利名稱：一種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法
技術領域：
本發明涉及空心玻璃微珠的改性及功能化方法。
背景技術：
空心玻璃微珠來源豐富，密度低(O. 03 O. 7g/cm3)，具有輕質、熔點高、強度高等優點。尤其是其封閉的空心結構，使得空心玻璃微珠成為理想的輕質材料載體，在材料減重方面具有重要的應用價值。而空心玻璃微珠表面活性低，導致其表面負載功能材料的含量少，不能充分實現材料的輕質和功能性的雙重特性。為此，需要對空心玻璃微珠進行表面活化改性，從而提供可吸附功能材料的特定官能團，為輕質功能性複合材料的製備提供保障。
目前關於空心玻璃微珠的表面改性方法主要為矽烷偶聯劑改性、聚電解質改性。採用矽烷偶聯劑改性所提供的電荷量有限，且改性常受到矽烷試劑官能團種類的限制；聚電解質改性的方法通常是將含相反電荷的聚電解質與功能材料交替層層組裝沉積，但這種方法步驟繁瑣，周期長，效率低。因而為提高空心玻璃微珠的表面活性，提高對功能物質的吸附性，需要開發ー種空心玻璃微珠表面改性的新方法。
發明內容
本發明要解決現有的空心玻璃微珠表面活性低，功能性差的問題，而提供ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法。本發明空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法按以下步驟進行一、將Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌2 4次，乾燥24 36h，得到MPS改性的空心玻璃微珠；其中Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為I : (I 5);ニ、將苯基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌2 4次，乾燥24 36h，得到苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠；其中苯基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為I (I 5);三、將步驟一得到的MPS改性的空心玻璃微珠分散於こ醇中，攪拌下加入十二烷基苯磺酸鈉、去離子水、過硫酸鉀和苯こ烯，在氮氣氣氛中、75 85°C的條件下反應8 12h後,過濾,所得產物用こ醇洗滌2 3次、再用去離子水洗滌I 3次後，冷凍乾燥24 36h，得到中間產物；其中MPS改性的空心玻璃微珠與こ醇的用量比是I. 5g (10 15mL) ;MPS改性的空心玻璃微珠與十二烷基苯磺酸鈉的質量比是I. 5g (O. 01 O. 04g) ；MPS改性的空心玻璃微珠與去離子水的用量比是I. 5g (100 150mL) ;MPS改性的空心玻璃微珠與過硫酸鉀的質量比是I. 5g (O. I O. 2g) ；MPS改性的空心玻璃微珠與苯こ烯的用量比是I. 5g : (5 10mT,)；
四、將步驟ニ得到的苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與步驟三得到的中間產物加入到濃硫酸中，在30 50°C、攪拌的條件下反應4 10h，過濾，水洗至濾液為中性，將過濾所得固體產物冷凍乾燥24 36h,得到表面含磺酸基團的磺化改性空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的表面改性；五、將步驟四得到的磺化改性空心玻璃微珠加入到pH為3 5的鹽酸水溶液中，再加入Fe3O4懸浮液，室溫下攪拌4 8h，將上層漂浮物分離出來並在30 50°C下乾燥，得到吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的功能化；其中，磺化改性空心玻璃微珠與Fe3O4懸浮液的用量比是I. Og (2. 7 8mL);磺化改性空心玻璃微珠與鹽酸水溶液的用量比是I. Og (40 70mL)。本發明的步驟三可以按以下步驟替換將步驟一得到的MPS改性的空心微珠分散於こ醇中，攪拌下加入十二烷基苯磺酸 鈉、去離子水、過硫酸鉀、苯こ烯和ニこ烯基苯，在氮氣氣氛中、75 85°C的條件下反應8 1 1後，過濾，所得產物用こ醇洗滌2 3次、再用去離子水洗滌I 3次後，冷凍乾燥24 36h，得到中間產物；其中MPS改性的空心微珠與こ醇的用量比是I. 5g (10 15mL) ；MPS改性的空心微珠與十二烷基苯磺酸鈉的質量比是I. 5g (O. 01 O. 04g) ；MPS改性的空心微珠與去離子水的用量比是I. 5g (100 150mL) ;MPS改性的空心微珠與過硫酸鉀的質量比是I. 5g (O. I O. 2g) ；MPS改性的空心微珠與苯こ烯的用量比是I. 5g (5 IOmL) ；MPS改性的空心微珠與ニこ烯基苯的用量比是I. 5g (I 3mL)。本發明提出了空心玻璃微珠表面改性的新方法，為空心玻璃微珠的應用提供了理論和實踐基礎。本發明首先利用含苯基的矽烷偶聯劑或可與苯こ烯、ニこ烯基苯發生反應的矽烷偶聯劑改性空心玻璃微珠，使空心玻璃微珠表面接枝含苯環的改性層，再採用濃硫酸使苯基發生磺化反應，最終在空心玻璃微珠表面衍生出磺酸基團，利用磺酸基團的強電荷吸附作用，誘導磁性四氧化三鐵在微珠表面吸附沉積。這種改性方法極大地改善了空心玻璃微珠與功能納米顆粒之間的界面相互作用，提高了空心玻璃微珠對功能材料的吸附能力，促進空心玻璃微珠在輕質功能材料領域的應用。本發明製備的功能化空心玻璃微珠用於輕質功能材料領域。
圖I是實施例一步驟四得到的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠的掃描電鏡照片；圖2是實施例一步驟四得到的磺化改性空心玻璃微珠的紅外譜圖；圖3是實施例一步驟五得到的吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯改性空心玻璃微珠掃描電鏡照片。
具體實施例方式本發明技術方案不局限於以下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
之間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法按以下步驟進行
一、將Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌2 4次，乾燥24 36h，得到MPS改性的空心玻璃微珠；其中Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為I : (I 5);ニ、將苯基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌2 4次，乾燥24 36h，得到苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠；其中苯基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為I (I 5);三、將步驟一得到的MPS改性的空心玻璃微珠分散於こ醇中，攪拌下加入十二烷基苯磺酸鈉、去離子水、過硫酸鉀和苯こ烯，在氮氣氣氛中、75 85°C的條件下反應8 12h後,過濾,所得產物用こ醇洗滌2 3次、再用去離子水洗滌I 3次後，冷凍乾燥24 36h，得到中間產物；
其中MPS改性的空心玻璃微珠與こ醇的用量比是I. 5g (10 15mL) ;MPS改性的空心玻璃微珠與十二烷基苯磺酸鈉的質量比是I. 5g (O. 01 O. 04g) ；MPS改性的空心玻璃微珠與去離子水的用量比是I. 5g (100 150mL) ;MPS改性的空心玻璃微珠與過硫酸鉀的質量比是I. 5g (O. I O. 2g) ；MPS改性的空心玻璃微珠與苯こ烯的用量比是I. 5g : (5 10mT,)；四、將步驟ニ得到的苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與步驟三得到的中間產物加入到濃硫酸中，在30 50°C、攪拌的條件下反應4 10h，過濾，水洗至濾液為中性，將過濾所得固體產物冷凍乾燥24 36h,得到表面含磺酸基團的磺化改性空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的表面改性；五、將步驟四得到的磺化改性空心玻璃微珠加入到pH為3 5的鹽酸水溶液中，再加入Fe3O4懸浮液，室溫下攪拌4 8h，將上層漂浮物分離出來並在30 50°C下乾燥，得到吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的功能化；其中，磺化改性空心玻璃微珠與Fe3O4懸浮液的用量比是I. Og (2. 7 8mL);磺化改性空心玻璃微珠與鹽酸水溶液的用量比是I. Og (40 70mL)。本實施方式提出了空心玻璃微珠表面改性的新方法，為空心玻璃微珠的應用提供了理論和實踐基礎。本實施方式首先利用含苯基的矽烷偶聯劑或可與苯こ烯、ニこ烯基苯發生反應的矽烷偶聯劑改性空心玻璃微珠，使空心玻璃微珠表面接枝含苯環的改性層，再採用濃硫酸使苯基發生磺化反應，最終在空心玻璃微珠表面衍生出磺酸基團，利用磺酸基團的強電荷吸附作用，誘導磁性四氧化三鐵在微珠表面吸附沉積。這種改性方法極大地改善了空心玻璃微珠與功能納米顆粒之間的界面相互作用，提高了空心玻璃微珠對功能材料的吸附能力，促進空心玻璃微珠在輕質功能材料領域的應用。
具體實施方式
ニ 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的こ醇溶液中Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的質量分數為5 10%。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或ニ不同的是步驟ニ中苯基三甲氧基矽烷的こ醇溶液中苯基三甲氧基矽烷的質量分數為5 10%。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是步驟一中，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌4次，乾燥28 32h，得到MPS改性的空心玻璃微珠。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟ニ中，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌4次，乾燥28 32h，得到苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是步驟三中，在氮氣氣氛中、溫度為80 82°C的條件下反應9 Ilh後，過濾，所得產物用こ醇洗滌2次、再用去離子水洗滌I次後，冷凍乾燥28 32h，得到中間產物。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是步驟四中， 將步驟ニ得到的苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與步驟三得到的中間產物加入到濃硫酸中，在溫度為35 45°C、攪拌的條件下反應5 8h。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是；步驟四中，步驟三得到的中間產物與濃硫酸的用量比是I. 2g (50 80mL)。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是步驟五中，磺化改性空心玻璃微珠與Fe3O4懸浮液的用量比是l.Og (3 5mL)。其它與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是步驟三按以下步驟替換將步驟一得到的MPS改性的空心微珠分散於こ醇中，攪拌下加入十二烷基苯磺酸鈉、去離子水、過硫酸鉀、苯こ烯和ニこ烯基苯，在氮氣氣氛中、75 85°C的條件下反應8 1 1後，過濾，所得產物用こ醇洗滌2 3次、再用去離子水洗滌I 3次後，冷凍乾燥24 36h，得到中間產物；其中MPS改性的空心微珠與こ醇的用量比是I. 5g (10 15mL) ；MPS改性的空心微珠與十二烷基苯磺酸鈉的質量比是I. 5g (O. 01 O. 04g) ；MPS改性的空心微珠與去離子水的用量比是I. 5g (100 150mL) ;MPS改性的空心微珠與過硫酸鉀的質量比是I. 5g (O. I O. 2g) ；MPS改性的空心微珠與苯こ烯的用量比是I. 5g (5 IOmL) ；MPS改性的空心微珠與ニこ烯基苯的用量比是I. 5g (I 3mL)。本實施方式中空心玻璃微珠的粒徑範圍是20 70微米。本實施方式提出了空心玻璃微珠表面改性的新方法，為空心玻璃微珠的應用提供了理論和實踐基礎。本實施方式首先利用含苯基的矽烷偶聯劑或可與苯こ烯、ニこ烯基苯發生反應的矽烷偶聯劑改性空心玻璃微珠，使空心玻璃微珠表面接枝含苯環的改性層，再採用濃硫酸使苯基發生磺化反應，最終在空心玻璃微珠表面衍生出磺酸基團，利用磺酸基團的強電荷吸附作用，誘導磁性四氧化三鐵在微珠表面吸附沉積。這種改性方法極大地改善了空心玻璃微珠與功能納米顆粒之間的界面相互作用，提高了空心玻璃微珠對功能材料的吸附能力，促進空心玻璃微珠在輕質功能材料領域的應用。
採用以下實施例和對比實驗驗證本發明的有益效果實施例一本實施例空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法按以下步驟進行一、將Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌3次，乾燥24h，得到MPS改性的空心玻璃微珠；其中Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為1:3;ニ、將苯基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌4次，乾燥24 36h，得到苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠；其中苯基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為1:3;三、將I. 5g步驟一得到的MPS改性的空心玻璃微珠分散於15mLこ醇中，攪拌下加入O. 04g十二燒基苯磺酸鈉、150mL去離子水、O. 2g過硫酸鉀、IOmL苯こ烯和3mL ニこ烯基苯，在氮氣氣氛中、75°C的條件下反應12h後，過濾，所得產物用こ醇洗滌2次、再用去離子水洗滌I次後，冷凍乾燥24h，得到中間產物；四、將步驟ニ得到的苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與步驟三得到的中間產物加入到濃硫酸中，在50°C、攪拌的條件下反應4h，過濾，水洗至濾液為中性，將過濾所得固體產物冷凍乾燥24h，得到含磺酸基團的磺化改性空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的表面改性；五、將I. 2g步驟四得到的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠加入到60mL pH為4的鹽酸水溶液中，再加入5mL Fe3O4懸浮液，室溫下攪拌4h，將上層漂浮物分離出來並在50°C下乾燥，得到吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的功能化；實施例一步驟ー和步驟ニ中，空心玻璃微珠こ醇分散體系的製備方法是
首先通過分液漏鬥將空心玻璃微珠用蒸餾水震蕩清洗，靜置一段時間後空心玻璃微珠上的雜質顆粒沉澱至底部，分離除去雜質，反覆用蒸餾水清洗，直至下層無雜質後，取出上層的空心玻璃微珠烘乾。將烘乾後的空心玻璃微珠加入到こ醇中，攪拌得到空心玻璃微珠こ醇分散體系，空心玻璃微珠與こ醇的用量比是2g IOOml0實施例一步驟五中，Fe3O4懸浮液的製備方法是將IOOmL蒸餾水倒入三ロ瓶中，水浴加熱至80°C，通IOmin N2氣後加入5. 2gFeCl3 · 6H20 和 2. 5gFeCl2 · 4H20 攪拌 IOmin,再加入 2mol/L NaOH 溶液，將反應液 pH 值調至11，將反應置於80°C水浴中，在氮氣保護下攪拌Ih後，用蒸餾水清洗至濾液pH約為中性，加入蒸懼水通氮氣保護後，分散形成Fe3O4懸浮液，Fe3O4懸浮液中，Fe3O4與蒸懼水的質量比是O. 05 I。對比試驗ー將I. 2g空心玻璃微珠加入到60mL pH為4的鹽酸水溶液中，再加入5mL Fe3O4懸浮液，室溫下攪拌4h，將上層漂浮物分離出來並在50°C下乾燥，得到吸附有磁性Fe3O4的空心玻璃微珠。對實施例ー和對比試驗一所獲得的產物進行性能測試，結果如下圖I是實施例一步驟四得到的磺化改性空心玻璃微珠的掃描電鏡照片，從圖中可以看出，微珠表面覆蓋了ー層薄膜，說明微珠表面已經包覆了磺化聚苯こ烯。圖2是實施例一步驟四得到的磺化改性空心玻璃微珠的紅外譜圖，從圖中可以看出llOOcm'SOOcn^JTOcnr1為空心玻璃微珠的特徵峰。除了微珠的特徵吸收外，2922CHT1、1492cm^U452cm^\698cm^等特徵峰均為聚苯こ烯特徵峰，說明磺化聚苯こ烯已經成功地複合到了微珠上。圖3是實施例一步驟五得到的吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯改性空心玻璃微珠掃描電鏡照片；從圖中可以看出吸附磁性Fe3O4的微珠表面粗糙，直徑約為20 80um。通過掃描電鏡對實施例ー和對比試驗一所得的產物進行元素分析，結果如表I所示，對比試驗一得到的吸附有磁性Fe3O4的空心玻璃微珠中鐵與微珠中矽元素的比例Fe Si為7. 17 43. 98，而實施例一得到的吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠中Fe Si為19. 37 42. 16，說明經磺化聚苯こ烯改性的空心玻璃微珠吸附Fe3O4的能カ更強，該發明提供的表面改性方法是ー種有效的方法，可大幅度提高空心玻璃微珠對功能物質的吸附量。表IEDX分析測定樣品中的元素含量
權利要求
1.一種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法按以下步驟進行 一、將Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌2 4次，乾燥24 36h，得到MPS改性的空心玻璃微珠；其中Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為I : (I 5); ニ、將苯基三甲氧基矽烷的こ醇溶液滴加到空心玻璃微珠こ醇分散體系中，室溫下攪拌36 48h，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌2 4次，乾燥24 36h，得到苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠；其中苯基三甲氧基矽烷與空心玻璃微珠的質量比為I (I 5); 三、將步驟一得到的MPS改性的空心玻璃微珠分散於こ醇中，攪拌下加入十二烷基苯磺酸鈉、去離子水、過硫酸鉀和苯こ烯，在氮氣氣氛中、75 85°C的條件下反應8 12h後，過濾，所得產物用こ醇洗滌2 3次、再用去離子水洗滌I 3次後，冷凍乾燥24 36h，得到中間產物； 其中MPS改性的空心玻璃微珠與こ醇的用量比是I. 5g (10 15mL) ；MPS改性的空心玻璃微珠與十二烷基苯磺酸鈉的質量比是I. 5g (O. 01 O. 04g) ；MPS改性的空心玻璃微珠與去離子水的用量比是I. 5g (100 150mL) ；MPS改性的空心玻璃微珠與過硫酸鉀的質量比是I. 5g (O. I O. 2g) ；MPS改性的空心玻璃微珠與苯こ烯的用量比是I.5g : (5 10mT,)； 四、將步驟ニ得到的苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與步驟三得到的中間產物加入到濃硫酸中，在30 50°C、攪拌的條件下反應4 10h，過濾，水洗至濾液為中性，將過濾所得固體產物冷凍乾燥24 36h,得到表面含磺酸基團的磺化改性空心玻璃微珠,完成空心玻璃微珠的表面改性； 五、將步驟四得到的磺化改性空心玻璃微珠加入到pH為3 5的鹽酸水溶液中，再加入Fe3O4懸浮液，室溫下攪拌4 8h，將上層漂浮物分離出來並在30 50°C下乾燥，得到吸附有磁性Fe3O4的磺化聚苯こ烯空心玻璃微珠，完成空心玻璃微珠的功能化； 其中，磺化改性空心玻璃微珠與Fe3O4懸浮液的用量比是I. Og (2. 7 8mL);磺化改性空心玻璃微珠與鹽酸水溶液的用量比是I. Og (40 70mL)。
2.根據權利要求I所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟一中Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的こ醇溶液中Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的質量分數為5 10%。
3.根據權利要求I或2所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟~■中苯基ニ甲氧基娃燒的こ醇溶液中苯基ニ甲氧基娃燒的質量分數為5 10%。
4.根據權利要求3所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟一中，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌4次，乾燥28 32h，得到MPS改性的空心玻璃微珠。
5.根據權利要求3所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法,其特徵在於步驟ニ中，將反應後的空心玻璃微珠用こ醇洗滌4次，乾燥28 32h，得到苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠。
6.根據權利要求4或5所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟三中，在氮氣氣氛中、溫度為80 82°C的條件下反應9 Ilh後，過濾，所得產物用こ醇洗滌2次、再用去離子水洗滌I次後，冷凍乾燥28 32h，得到中間產物。
7.根據權利要求6所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法,其特徵在於步驟四中，將步驟ニ得到的苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與步驟三得到的中間產物加入到濃硫酸中，在溫度為35 45°C、攪拌的條件下反應5 8h。
8.根據權利要求7所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟四中，步驟三得到的中間產物與濃硫酸的用量比是I. 2g (50 80mL)。
9.根據權利要求7或8所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟五中，磺化改性空心玻璃微珠與Fe3O4懸浮液的用量比是l.Og (3 5mL)。
10.根據權利要求I所述的ー種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，其特徵在於步驟三按以下步驟替換 將步驟一得到的MPS改性的空心微珠分散於こ醇中，攪拌下加入十二烷基苯磺酸鈉、去離子水、過硫酸鉀、苯こ烯和ニこ烯基苯，在氮氣氣氛中、75 85°C的條件下反應8 12h後,過濾,所得產物用こ醇洗滌2 3次、再用去離子水洗滌I 3次後，冷凍乾燥24 36h，得到中間產物； 其中MPS改性的空心微珠與こ醇的用量比是I. 5g (10 15mL) ；MPS改性的空心微珠與十二烷基苯磺酸鈉的質量比是I. 5g (O. 01 O. 04g) ；MPS改性的空心微珠與去離子水的用量比是I. 5g (100 150mL) ；MPS改性的空心微珠與過硫酸鉀的質量比是I.5g (O. I O. 2g) ；MPS改性的空心微珠與苯こ烯的用量比是I. 5g (5 IOmL) ；MPS改性的空心微珠與ニこ烯基苯的用量比是I. 5g (I 3mL)。
全文摘要
一種空心玻璃微珠的表面改性及功能化的方法，它涉及空心玻璃微珠的改性及功能化方法。本發明要解決現有的空心玻璃微珠表面活性低，功能性差的問題。製備方法分別製備MPS改性的空心玻璃微珠和苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠，進一步處理MPS改性的空心玻璃微珠得到中間產物，將苯基三甲氧基矽烷改性的空心玻璃微珠與中間產物加入到濃硫酸中，在30～50℃、攪拌下反應4～10h，得改性空心玻璃微珠；將改性空心玻璃微珠加入Fe3O4懸浮液，攪拌得功能化的空心玻璃微珠。本發明的改性方法改善了空心玻璃微珠與功能納米顆粒之間的界面相互作用，提高了空心玻璃微珠對功能材料的吸附能力。本發明所得材料用於輕質功能材料領域。
文檔編號C09C3/12GK102675924SQ20121018278
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月5日 優先權日2012年6月5日
發明者呂通, 宋飛, 張春華, 張海礁, 徐慧芳, 陳秋陽, 韋華偉 申請人:哈爾濱工業大學