本发明涉及pet改性技术领域，特别是利用原位聚合和静电纺丝使sio2在pet中均匀分散的方法。
背景技术：
有机/无机复合材料在工业、智能、民用等各个领域都有非常广泛的应用。因为有机/无机复合材料能够在性能上取长补短，相互协同，从而使复合材料的性能优于原组成材料来满足各种不同的要求。但如果有机-无机两相的结合不好会使有机/无机复合材料的性能不但没有提高，还会有所下降。
pet是一种生活中常见且具有优良性质的高分子聚合物，它有很好的耐折性和抗冲击强度等力学性能，耐酸碱等化学性能，并且无毒无味，安全卫生，可直接用于食品包装。sio2是广泛存在于自然界中的一种用途广泛的无机材料。sio2性质稳定，具有非常优秀的抗酸碱，耐火等性能。sio2可以作为添加物增加其它有机物或无机物的性能，如二氧化硅可以添加到橡胶中提高耐磨性，加入到涂料中提高耐候性，加入到耐火材料中提高耐火温度。
因此，为了使sio2和pet更好的结合，充分发挥有机/无机复合材料的优势，本领域的技术人员致力于研发一种利用原位聚合和静电纺丝使sio2在pet中均匀分散的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用原位聚合和静电纺丝使sio2在pet中均匀分散的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种利用原位聚合和静电纺丝使sio2在pet中均匀分散的方法，具体方法如下：
改性sio2的制备：在氮气保护下，将纳米sio2与二氯亚砜在苯中反应，以此来对sio2表面进行氯化，然后将1,4-丁二醇接枝到纳米sio2的表面，用1,4-丁二醇的羟基来替代sio2表面的氯。
原位聚合法制备改性sio2/pet复合材料的制备：将对苯二甲酸二甲酯，乙二醇和醋酸锌在磁力搅拌下，185～190℃反应2～3h后，加入少量亚磷酸三苯酯和三氧化二锑，升温至220～225℃时，减压蒸馏1～2h，然后按照不同比例加入改性sio2，继续减压蒸馏0.5～1h。最后，将混合液倒入蒸馏水中，待冷却至室温抽滤，将所得的改性sio2/pet复合材料在真空中干燥。
静电纺丝制备改性sio2/pet复合纤维：首先将改性sio2/pet复合材料溶解在体积比为2:1的二氯甲烷：三氟乙酸溶液中，在磁力搅拌下5～10h。待其完全溶解后，在电压16～20kv，溶液速度0.05～0.15ml/min，接收距离18～20cm条件下进行静电纺丝。
所述的方法，苯、乙二醇、二氯亚砜、三氟乙酸、二氯甲烷、1,4-丁二醇均为分析纯产品，纳米sio2为市售二氧化硅，粒径为20～40nm。
所述的方法，改性sio2的添加比例为0.5～3wt％。
所述的方法，改性sio2/pet复合材料在纺丝溶液中的质量分数为10wt％或15wt％或20wt％或25wt％。
所述的方法，原位法制备的pet分子量在6000～12000之间。
所述的方法，磁力搅拌磁子转速为500～1000r/min。
与原有的方法相比，本发明具有以下优点：
(1)该发明通过使用1,4-丁二醇对sio2进行表面处理，制得1,4-丁二醇-sio2，这样处理使得sio2的相容性得以提。通过原位聚合法制备使得改性后的二氧化硅能更均匀地分散在pet中，从而在提升pet纤维结晶性能和热性能的同时，不会因为二氧化硅的团聚而使复合材料性能下降。(2)使用廉价的sio2和pet，成本低，效果好，污染低，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明方法制备的复合材料的红外曲线；
图2为本发明方法制备得到的静电纺丝纤维的扫描图；
图3为本发明方法制备复合材料的dsc曲线；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明公开了一种利用原位聚合和静电纺丝使sio2在pet中均匀分散的方法，其方法步骤如下：
改性sio2的制备：在氮气保护下，将3.0g纳米sio2与30ml二氯亚砜在苯中65℃下反应4小时，以此来对sio2表面进行氯化，然后将2.0g氯化后的纳米sio2和20ml1,4-丁二醇分散在甲苯中，在65℃反应5h，之后8000r/min离心8min，由此便可用1,4-丁二醇的羟基来替代sio2表面的氯。
原位聚合法制备改性sio2/pet复合材料的制备：将44.5g对苯二甲酸二甲酯，28ml乙二醇和0.03g醋酸锌在磁力搅拌下，190℃反应2h后，加入2滴亚磷酸三苯酯和0.03g三氧化二锑，升温至220℃时，减压蒸馏1h，然后加入重量比为1wt％的改性sio2，继续减压蒸馏0.5h。最后，将混合液倒入蒸馏水中，待冷却至室温抽滤，将所得的改性sio2/pet复合材料在真空中干燥。
静电纺丝制备改性sio2/pet复合纤维：首先将改性sio2/pet复合材料溶解在体积比为2:1的二氯甲烷：三氟乙酸溶液中，在磁力搅拌下6h。待其完全溶解后，在电压18kv，溶液速度0.10ml/min，接收距离20cm条件下进行静电纺丝。
其中，改性sio2/pet复合材料在纺丝液中的质量分数为10wt％。
其中，磁力搅拌磁子转速为500r/min。
通过对复合材料的红外分析，见图1，pet的一些特征峰和1,4-丁二醇-sio2的特征峰都很好的出现在谱图中，证明复合材料中含有两种物质。
通过静电纺丝纤维的扫描图，见图2，复合材料纤维的直径大约1.5～2.5um之间，并且表面非常光滑，没有凸起，说明两种物质很好的相容在一起，没有出现sio2团聚的现象。
通过差热扫描量热法(dsc)，见图3，可以看出本发明所制备的复合材料的熔融焓由39.45j/g增大到42.98j/g，说明该复合材料的结晶性能比纯pet有很好的提升。
实施例2
改性sio2的制备：在氮气保护下，将3.0g纳米sio2与20ml二氯亚砜在苯中65℃下反应4小时，以此来对sio2表面进行氯化，然后将2.0g氯化后的纳米sio2和20ml1,4-丁二醇分散在甲苯中，在65℃反应5h，之后8000r/min离心8min，由此便可用1,4-丁二醇的羟基来替代sio2表面的氯。
原位聚合法制备改性sio2/pet复合材料的制备：将44.5g对苯二甲酸二甲酯，28ml乙二醇和0.03g醋酸锌在磁力搅拌下，190℃反应2h后，加入2滴亚磷酸三苯酯和0.03g三氧化二锑，升温至220℃时，减压蒸馏1h，然后加入重量比为2wt％的改性sio2，继续减压蒸馏0.5h。最后，将混合液倒入蒸馏水中，待冷却至室温抽滤，将所得的改性sio2/pet复合材料在真空中干燥。
静电纺丝制备改性sio2/pet复合纤维：首先将改性sio2/pet复合材料溶解在体积比为2:1的二氯甲烷：三氟乙酸溶液中，在磁力搅拌下8h。待其完全溶解后，在电压18kv，溶液速度0.10ml/min，接收距离20cm条件下进行静电纺丝。
其中，改性sio2/pet复合材料在纺丝液中的质量分数为15wt％。
其中，磁力搅拌磁子转速为800r/min。
该实例使得pet纤维的熔融焓从39.45j/g，提升至43.7j/g，结晶度大幅度提升。
实施例3
改性sio2的制备：在氮气保护下，将3.0g纳米sio2与20ml二氯亚砜在苯中65℃下反应4小时，以此来对sio2表面进行氯化，然后将2.0g氯化后的纳米sio2和20ml1,4-丁二醇分散在甲苯中，在65℃反应5h，之后8000r/min离心8min，由此便可用1,4-丁二醇的羟基来替代sio2表面的氯。
原位聚合法制备改性sio2/pet复合材料的制备：将44.5g对苯二甲酸二甲酯，28ml乙二醇和0.03g醋酸锌在磁力搅拌下，190℃反应2h后，加入2滴亚磷酸三苯酯和0.03g三氧化二锑，升温至220℃时，减压蒸馏1h，然后加入重量比为3wt％的改性sio2，继续减压蒸馏1h。最后，将混合液倒入蒸馏水中，待冷却至室温抽滤，将所得的改性sio2/pet复合材料在真空中干燥。
静电纺丝制备改性sio2/pet复合纤维：首先将改性sio2/pet复合材料溶解在体积比为2:1的二氯甲烷：三氟乙酸溶液中，在磁力搅拌下8h。待其完全溶解后，在电压20kv，溶液速度0.10ml/min，接收距离20cm条件下进行静电纺丝。
其中，改性sio2/pet复合材料在纺丝液中的质量分数为25wt％。
其中，磁力搅拌磁子转速为1000r/min。
该实例使得pet纤维的熔融焓从39.45j/g，提升至44.86j/g，结晶度有大幅度提升。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。