一種表面改性的納米二氧化鈦及其製備方法

2023-06-17 22:32:56

一種表面改性的納米二氧化鈦及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種表面改性的納米二氧化鈦，其特徵在於，由下列重量份的原料製備製成：納米二氧化鈦85-90、納米氮化硼粉2-3、納米碳酸鈣2.5-3、石蠟1-2、石墨烯2-3、辛酸/癸酸甘油三酯1-2、雙癸二酸酯3-4、二甘醇二苯甲酸酯4-5、PVC樹脂6-7、改性二氧化矽2-3；本發明通過添加具有良好的表面張力的納米氮化硼粉、石墨烯等對納米二氧化鈦進行表面改性，增加了表面張力，通過與高分子聚合物的結合，提高了納米二氧化鈦與有機物質的相容性，該改性材料可用在纖維、工程塑料、塗料等領域,提高材料的力學性能以及抗老化性能。
【專利說明】一種表面改性的納米二氧化鈦及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業填料領域，特別是一種表面改性的納米二氧化鈦及其製備方法。【背景技術】
[0002]納米二氧化鈦是一種重要的多用途無機功能材料，具有許多優異的性能，廣泛應用於汽車工業、化妝品、廢水處理、塗料等行業，可採用化學沉澱法、溶膠-凝膠法、水解法、微乳液法、氣凝膠法、醇鈦鹽熱解法、化學氣相沉積法製備；未經表面處理的納米二氧化鈦表面一般被極性基團(如-OH)所包覆，所以納米二氧化鈦容易因極性吸附或吸溼而產生團聚，成為帶有若干弱連接界面的尺寸較大的團聚體，並且難以分散於有機溶劑中，從而使其在工業上的應用受到了很大的限制；因此對納米二氧化鈦進行表面修飾，提高其在溶劑中的分散性、減少二次團聚是非常重要的，我國納米二氧化鈦產量雖然大但是產品質量不高，與國外一些知名企業的產品差距較大。所以研發出一種生產高品質改性納米二氧化鈦的方法是十分必要的。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種表面改性的納米二氧化鈦及其製備方法。
[0004]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種表面改性的納米二氧化鈦，由下列重量份的原料製備製成:納米二氧化鈦85-90、納米氮化硼粉2-3、 納米碳酸鈣2.5-3、石蠟1-2、石墨烯2-3、辛酸/癸酸甘油三酯1-2、雙癸二酸酯3-4、二甘醇二苯甲酸酯4-5、PVC樹脂6-7、改性二氧化矽2_3 ；
所述改性二氧化矽由以下重量份的原料製成:二氧化矽55-60、納米麥飯石粉2-4、納米級矽微粉4-6、二縮三丙二醇二丙烯酸酯5-7、1-羥乙基-2-油基咪唑啉1-2、環烷酸鈷3-4、丙烯酸縮水甘油酯3-5、EDTA 二鈉2_4、水50-60 ;製備方法是首先加入納米二氧化矽、納米麥飯石粉、納米級矽微粉、1-羥乙基-2-油基咪唑啉、水攪拌均勻，形成懸浮液，在55-60°C下烘乾至含水量2-3%，然後立即加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯、環烷酸鈷、丙烯酸縮水甘油酯，加熱至130-150°C，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然後加入其餘剩餘成分，1200-1500轉/分條件下攪拌1-2小時，在60-70°C下烘乾，研磨即得。
[0005]本發明所述一種表面改性的納米二氧化鈦，由以下具體步驟製成:
(1)將納米二氧化鈦、納米氮化硼粉、納米碳酸鈣、石蠟、石墨烯混合均勻加入研磨機內，以1500-2000轉/分鐘的速度研磨15-20分鐘，得混合粉末待用；
(2)將辛酸/癸酸甘油三酯、雙癸二酸酯放入混料筒中，升溫至80-90°C之間，保溫攪拌半小時，繼續加入二甘醇二苯甲酸酯、PVC樹脂，繼續升溫至130-160°C，攪拌15-20分鐘後倒出，冷卻後研磨，得膠粉；
(3)將混合粉末與膠粉混合均勻，加入適量水，攪拌均勻，在80°C下超聲振蕩1-2小時，然後繼續研磨20-30分鐘，形成混懸液待用；
(4)將混懸液與改性二氧化矽混合，800-1000轉/分下攪拌10-15分鐘，烘乾、放入納米粉碎機中粉碎即得。
[0006]本發明的有益效果是:本發明通過添加具有良好的表面張力的納米氮化硼粉、石墨烯等對納米二氧化鈦進行表面改性，增加了表面張力，通過與高分子聚合物的結合，提高了納米二氧化鈦與有機物質的相容性，該改性材料可用在纖維、工程塑料、塗料等領域，提高材料的力學性能以及抗老化性能。
具體實施方案
[0007]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0008]一種表面改性的納米二氧化鈦，由下列重量份(公斤)的原料製備製成:納米二氧化鈦85、納米氮化硼粉2、納米碳酸鈣2.5、石蠟1、石墨烯2、辛酸/癸酸甘油三酯1、雙癸二酸酯3、二甘醇二苯甲酸酯4、PVC樹脂6、改性二氧化矽2 ；
所述改性二氧化矽由以下重量份(公斤)的原料製成:二氧化矽55、納米麥飯石粉2、納米級矽微粉4、二縮三丙二醇二丙烯酸酯5、1_羥乙基-2-油基咪唑啉1、環烷酸鈷3、丙烯酸縮水甘油酯3、EDTA 二鈉2、水50 ;製備方法是首先加入納米二氧化矽、納米麥飯石粉、納米級矽微粉、1-羥乙基-2-油基咪唑啉、水攪拌均勻，形成懸浮液，在55-60°C下烘乾至含水量2-3%，然後立即加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯、環烷酸鈷、丙烯酸縮水甘油酯，加熱至130-150°C，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然後加入其餘剩餘成分，1200-1500轉/分條件下攪拌1-2小時，在60-70°C下烘乾，研磨即得。
[0009]本發明所述一種表面改性的納米二氧化鈦，由以下具體步驟製成:
(1)將納米二氧化鈦、 納米氮化硼粉、納米碳酸鈣、石蠟、石墨烯混合均勻加入研磨機內，以1500-2000轉/分鐘的速度研磨15-20分鐘，得混合粉末待用；
(2)將辛酸/癸酸甘油三酯、雙癸二酸酯放入混料筒中，升溫至80-90°C之間，保溫攪拌半小時，繼續加入二甘醇二苯甲酸酯、PVC樹脂，繼續升溫至130-160°C，攪拌15-20分鐘後倒出，冷卻後研磨，得膠粉；
(3)將混合粉末與膠粉混合均勻，加入適量水，攪拌均勻，在80°C下超聲振蕩1-2小時，然後繼續研磨20-30分鐘，形成混懸液待用；
(4)將混懸液與改性二氧化矽混合，800-1000轉/分下攪拌10-15分鐘，烘乾、放入納米粉碎機中粉碎即得。
[0010]本實施例得到的改性納米二氧化鈦的比表面積明顯增加

I原納米二氧化鈦I改性納米二氧化鈦—
比表面積/m2/g |80-1801140-250'
【權利要求】
1.一種表面改性的納米二氧化鈦，其特徵在於，由下列重量份的原料製備製成:納米二氧化鈦85-90、納米氮化硼粉2-3、納米碳酸鈣2.5-3、石蠟1-2、石墨烯2-3、辛酸/癸酸甘油三酯1-2、雙癸二酸酯3-4、二甘醇二苯甲酸酯4-5、PVC樹脂6_7、改性二氧化矽2_3 ； 所述改性二氧化矽由以下重量份的原料製成:二氧化矽55-60、納米麥飯石粉2-4、納米級矽微粉4-6、二縮三丙二醇二丙烯酸酯5-7、1-羥乙基-2-油基咪唑啉1-2、環烷酸鈷3-4、丙烯酸縮水甘油酯3-5、EDTA 二鈉2_4、水50-60 ;製備方法是首先加入納米二氧化矽、納米麥飯石粉、納米級矽微粉、1-羥乙基-2-油基咪唑啉、水攪拌均勻，形成懸浮液，在55-60°C下烘乾至含水量2-3%，然後立即加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯、環烷酸鈷、丙烯酸縮水甘油酯，加熱至130-150°C，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然後加入其餘剩餘成分，1200-1500轉/分條件下攪拌1-2小時，在60-70°C下烘乾，研磨即得。
2.根據權利要求1所述一種表面改性的納米二氧化鈦，其特徵在於，由以下具體步驟製成: (1)將納米二氧化鈦、納米氮化硼粉、納米碳酸鈣、石蠟、石墨烯混合均勻加入研磨機內，以1500-2000轉/分鐘的速度研磨15-20分鐘，得混合粉末待用； (2)將辛酸/癸酸甘油三酯、雙癸二酸酯放入混料筒中，升溫至80-90°C之間，保溫攪拌半小時，繼續加入二甘醇二苯甲酸酯、PVC樹脂，繼續升溫至130-160°C，攪拌15-20分鐘後倒出，冷卻後研磨，得膠粉； (3)將混合粉末與膠粉混合均勻，加入適量水，攪拌均勻，在80°C下超聲振蕩1-2小時，然後繼續研磨20-30分鐘，形成混懸液待用； (4)將混懸液與改性二氧化 矽混合，800-1000轉/分下攪拌10-15分鐘，烘乾、放入納米粉碎機中粉碎即得。
【文檔編號】C09C1/28GK104031426SQ201410197174
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】谷嶼 申請人:谷嶼