[發明專利]一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦及其制備方法

有效

• 申請號: 201410197377.0
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104031428A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 谷嶼
• 申請（專利權）人: 谷嶼
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C1/28;C09C3/10;C09C3/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及工業填料領域，特別是一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦及其制備方法。

背景技術

由于納米二氧化鈦具有良好的抗紫外線性能、良好的耐候性、耐化學腐蝕性、耐熱性、光催化性、熱穩定性、對人體無害等特征，被廣泛應用于顏料如涂料、橡膠、塑料、造紙等行業，同時還作為光催化劑、光電電池、紫外線屏蔽劑等被廣泛應用；二氧化鈦納米粒子表面含有羥基，極易吸附空氣中的水分，呈現親水性質，從而不易分散在有機相中，導致二氧化鈦粒子與有機物之間存在嚴重的相分離現象。因此，在制備二氧化鈦?/?聚合物納米復合材料時，先要對納米二氧化鈦粒子進行表面改性，其目的就是降低納米二氧化鈦的表面能，改善二氧化鈦的表面性質，降低粒子的表面極性。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

本發明的目的是提供一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：

一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦，由下列重量份的原料制備制成：納米二氧化鈦85-90、碳納米管2-4、塑木粉3-4、納米氫氧化鋁5.5-6.6、粉碎聚丙烯纖維3-5、硅烷偶聯劑KH-5701-2、尼龍6粉末6-7、碳纖維粉2.5-3.5、古馬隆4-5、松焦油2-3、改性二氧化硅2-3；

所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、納米麥飯石粉2-4、納米級硅微粉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；制備方法是首先加入納米二氧化硅、納米麥飯石粉、納米級硅微粉、1-羥乙基-2-油基咪唑啉、水攪拌均勻，形成懸浮液，在55-60℃下烘干至含水量2-3%，然后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℃，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然后加入其余剩余成分，1200-1500轉/分條件下攪拌1-2小時，在60-70℃下烘干，研磨即得。

本發明所述一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦，由以下具體步驟制成：

（1）將納米二氧化鈦、碳納米管、粉碎聚丙烯纖維、碳纖維粉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）將塑木粉、納米氫氧化鋁、尼龍6粉末、松焦油放入混料筒中，升溫至80-90℃之間，保溫攪拌半小時，繼續加入硅烷偶聯劑KH-570、古馬隆，繼續升溫至130-160℃，攪拌15-20分鐘后倒出，冷卻后，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℃下超聲振蕩1-2小時，然后繼續研磨20-30分鐘，形成混懸液待用；

（4）將混懸液與改性二氧化硅混合，800-1000轉/分下攪拌10-15分鐘，烘干、放入納米粉碎機中粉碎即得。

本發明的有益效果是：本發明通過添加塑木粉、尼龍6粉末、古馬隆等配方，增加了粉體的穩定性，又添加了改性二氧化硅增加了產品的穩定性以及吸附性，碳纖維粉易于分散，增加比表面積，與涂料混合后，涂膜均勻穩定，抗老化性好，也可用作油墨填料或者橡膠或者塑料填料。

具體實施方案

下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。

一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦，由下列重量份（公斤）的原料制備制成：納米二氧化鈦85、碳納米管2、塑木粉3、納米氫氧化鋁5.5、粉碎聚丙烯纖維3、硅烷偶聯劑KH-5701、尼龍6粉末6、碳纖維粉2.5、古馬隆4、松焦油2、改性二氧化硅2；

所述改性二氧化硅由以下重量份（公斤）的原料制成：二氧化硅55、納米麥飯石粉2、納米級硅微粉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；制備方法是首先加入納米二氧化硅、納米麥飯石粉、納米級硅微粉、1-羥乙基-2-油基咪唑啉、水攪拌均勻，形成懸浮液，在55-60℃下烘干至含水量2-3%，然后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℃，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然后加入其余剩余成分，1200-1500轉/分條件下攪拌1-2小時，在60-70℃下烘干，研磨即得。

本發明所述一種結構穩定高比表面積的改性納米二氧化鈦，由以下具體步驟制成：