[發明專利]一種制備納米TiO2-聚甲基丙烯酸甲酯雜化粒子的方法

無效

• 申請號: 201210168162.7
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102807655A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 吳蓉;周永生;翟光群
• 申請（專利權）人: 常州大學;常州一品堂化學有限公司
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C09C1/36;C09C3/10;C09C3/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于納米TiO₂表面改性技術領域，涉及一種納米TiO₂表面接枝的方法，特別涉及在納米TiO₂表面通過氧化還原引發甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合、接枝聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）鏈，從而得到表面固定有PMMA的納米TiO₂雜化粒子（納米TiO₂-PMMA粒子）的方法。

背景技術

二氧化鈦（TiO₂，俗稱鈦白粉），是常用的一種金屬氧化物，廣泛用作樹脂與涂料的填料，還廣泛用在牙膏、化妝品等日化產品等。它不僅可以賦予填充后所得材料白色，還可以吸收紫外線，從而以賦予材料抗老化、抗光老化等特點。此外，二氧化鈦還能在某些波長電磁波輻射下，催化部分有機物的分解，從而提高材料抗污能力。

但是，由于表面自由能相差較大，微米或納米尺寸的TiO₂等無機粉體在樹脂或涂料中難以穩定分散，容易凝聚成更大尺寸的團簇，難以發揮填充改性的目的，對涂料、牙膏等而言，還會大幅度提高體系粘度，導致加工困難、無法穩定保存、性能變差等，失去使用價值。因此，人們也采取了不同的方法來對TiO₂進行表面處理。最簡單的方法是使用硬脂酸對TiO₂表面進行包覆，但是這種方法往往只對微米級粒子有效，而對納米級TiO₂則效果不理想。

人們也陸續提供了一些方法在TiO₂表面產生聚合物鏈，利用聚合物鏈來降低表面自由能、提高TiO₂在不同基體中的分散性。一般說來有一下幾種方法：

1.表面接枝縮合共聚合法：羅運軍利用表面固定有氨基或醇羥基的TiO₂與AB_x型單體的縮合共聚合得到了表面固定有超支化聚合物的TiO₂粒子（羅運軍、趙輝超細粒子表面改性的新方法中國發明專利ZL?200410042527.7）。熊磊則先在TiO₂固定伯胺單分子層，然后與N,N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體進行縮合共聚合，從而在表面得到固定有超支化聚（酰胺-胺）的納米TiO2粒子（熊磊、馬宏毅、王汝敏、梁紅波、管靜超支化聚(胺-酯)接枝改性納米TiO₂粒子的研究材料工程2010,(3):34-37）。此方法的主要缺點是由于外加入的單體之間也能互相反應，因此無法完全避免未接枝于納米TiO₂粒子表面的游離聚合物的產生，因此后處理較復雜。