[发明专利]一种共聚纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将酰胺类单体、苯磺酸盐类单体与溶剂混合，加入交联剂，搅拌，得到共聚单体反应体系；

2）调节步骤1）得到的共聚单体反应体系的pH值，并加入无机纳米相，搅拌，得到反应物混合体系；无机纳米相的质量为酰胺类单体和苯磺酸盐类单体质量之和的1wt%；

3）在无氧条件下，将步骤2）得到的反应物混合体系、氧化剂和还原剂混合搅拌一定时间后，升温进行共聚反应，得到共聚纳米复合材料；

步骤1）中所述交联剂为异氰酸酯甲基丙烯酸酯与β-环糊精的反应产物；

所述异氰酸酯甲基丙烯酸酯与β-环糊精的反应产物的制备方法包括如下步骤：

i）氮气氛围中，将经预处理的β-环糊精溶解于经预处理的N,N-二甲基乙酰胺中，得到混合溶液A；

ii）氮气氛围中，向混合溶液A中加入异氰酸酯甲基丙烯酸酯，搅拌10min~50min得到混合溶液B；

iii）氮气氛围中，向混合溶液B中加入异辛酸亚锡，室温搅拌反应0.5h~3.0h后，升温至温度为30℃~70℃，并保持该温度反应3h~9h，得到反应液；

iv）将反应液经旋转蒸发仪处理，再加入温度为0℃~15℃的丙酮进行结晶沉淀，经抽滤得到产物A；

v）将产物A溶于水后加入温度为0℃~15℃的乙醚或丙酮进行重结晶，经抽滤得到产物B；产物B经干燥得到所述异氰酸酯甲基丙烯酸酯与β-环糊精的反应产物；

步骤1）中所述酰胺类单体为丙烯酰胺单体；

步骤1）中所述苯磺酸盐类单体为对苯磺酸盐类单体、邻苯磺酸盐类单体或间苯磺酸盐类单体。

2.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述对苯磺酸盐类单体为对苯乙烯磺酸钠单体。

3.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤i）中所述经预处理的β-环糊精的预处理过程包括将β-环糊精经过三次重结晶纯化并在35℃~60℃真空干燥30h~72h。

4.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤i）中所述经预处理的N,N-二甲基乙酰胺的预处理过程包括将N,N-二甲基乙酰胺进行无水干燥处理。

5.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤i）中所述经预处理的β-环糊精和所述经预处理的N,N-二甲基乙酰胺的质量体积比为1g:2~15mL。

6.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤ii）中所述异氰酸酯甲基丙烯酸酯与所述经预处理的β-环糊精的质量比为1:20~80。

7.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤iii）中所述异辛酸亚锡与所述混合溶液B的体积比为1:300~900。

8.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤v）中所述产物B的干燥条件为35℃~60℃条件下真空干燥30h~72h。

9.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述酰胺类单体、苯磺酸盐类单体和溶剂的质量比为1：0.1~0.5：3.0~13。

10.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述交联剂的质量为酰胺类单体和苯磺酸盐类单体质量之和的0.5wt%~1.0wt%。

11.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述搅拌的条件为：400rpm~450rpm及室温条件下搅拌30min~240min。

12.根据权利要求1所述的共聚纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述pH值为8~9。