[發明專利]一種二氧化鈦納米粉體改性含氟丙烯酸酯乳液的制備方法

有效

• 申請號: 201310076729.2
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103145912A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 于浩;武茂蒙
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08F220/44;C08F220/58;C08F220/28;C08F220/24;C08F220/22;C08F2/44;C08F4/40;C08F2/26;C08F2/30;C08K9/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種二氧化鈦納米粉體改性含氟丙烯酸酯乳液的制備方法，其特征在于制備的步驟是：

（1）、將無機TiO₂納米粉體利用表面改性劑進行改性；

（2）、將改性后的納米TiO₂粉體和聚合單體進行混合，首先磁力攪拌1～2h，再進行超聲分散1～2h；

（3）、將乳液聚合原料水、單體與TiO₂納米粉體混合物、陰/非離子復配乳化劑、氧化-還原體系引發劑置于帶有攪拌、N₂保護、回流冷凝及加料裝置的反應容器中，在水浴加熱條件下采用半連續乳液聚合法進行合成。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步驟（1）中，用于表面改性的無機納米粉體是采用溶膠-凝膠法自制的過渡族金屬釩元素與非金屬氮元素共摻雜的二氧化鈦納米粒子：V/N-TiO₂，其粒徑大小范圍為5～50nm，用量為單體總量的0.20%～1.20%；用于無機納米粉體表面改性的表面改性劑為硅烷偶聯劑(KH-570)或油酸或其混合物，最佳用量為乙醇分散液的4%～6%(體積比)；具體方法如下：

在500mL三口燒瓶中，加入1g納米TiO₂粉體，分散在200mL乙醇中，先進行超聲分散30min，然后加入硅烷偶聯劑(KH-570)或油酸或其混合物，繼續超聲分散40～60min，然后用水浴加熱至65～85°C，冷凝回流2～4h，得均相分散液體，將得到的液體用甲苯洗滌萃取、抽濾，反復此過程4～7次，常溫下真空干燥研磨后得到納米改性粉體。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（3）的半連續乳液聚合進行合成穩定乳液的方法，制備的步驟為：

1)、在裝有攪拌器、回流冷凝器、N₂保護以及加料裝置的500mL四口瓶中，加入去離子水總量的4/5、按比例配好的復配乳化劑，強烈攪拌15～20min，獲得乳化劑水溶液；

2)、將上述各類單體按計算之后的比例順序加入四口瓶中，在室溫條件下，加入改性的納米粉體，首先高速分散30～60min，再超聲分散60～120min，制備混合液；

3)、混合完畢，將其加入到乳化劑水溶液；同時，用剩余的去離子水將稱量好的氧化還原體系的引發劑溶解制備成溶液；

4)、將預乳化液分成兩部分，將10%～20%的預乳化液加入到聚合四口瓶中，作為種子乳液，水浴升溫至70～75°C，待溫度穩定10～15min后，在攪拌條件下，加入1/3的引發劑水溶液；反應液出現藍光后，將剩余乳化液與引發劑溶液進行同步滴加并攪拌；控制在2～3h內滴加完全；

5)、加料完畢，升高體系溫度，在反應溫度5～10°C以上，保溫進行熟化30min；降溫至55～60°C進行后消除，在58～63°C進行保溫約30min，結束后降至室溫，用200目銅網過濾；用氨水調節pH值至8～9；得到穩定的“自分層/自清潔”功能性無機TiO₂納米粉體改性含氟丙烯酸酯乳液。