[發明專利]一種相容性好的改性納米二氧化鈦及其制備方法

有效

• 申請號: 201410199523.3
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104031431A
• 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;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10
• 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，特別是一種相容性好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；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濕而產生團聚，成為帶有若干弱連接界面的尺寸較大的團聚體，并且難以分散于有機溶劑中，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、相容性，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

本發明的目的是提供一種相容性好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：

一種相容性好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、檸檬酸鈉1-2、可再分散乳膠粉5-6、擴散劑MF?1-2、粉碎玄武巖纖維2-3、炭黑1.5-2.5、碳纖維粉2-3、甲苯二異氰酸酯3.5-5、醋丙乳液6-7、聚乙烯蠟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。

本發明所述一種相容性好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、擴散劑MF、檸檬酸鈉、粉碎玄武巖纖維、炭黑、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）將可再分散乳膠粉、聚乙烯蠟放入混料筒中，升溫至80-90℃之間，保溫攪拌半小時，繼續加入甲苯二異氰酸酯、醋丙乳液，繼續升溫至130-160℃，攪拌15-20分鐘后倒出，在?250-280℃的熱氣流下進行噴霧干燥，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：本發明配方合理，通過添加粉碎玄武巖纖維、碳纖維粉等增加了粉體的穩定性，添加擴散劑MF、再分散乳膠粉、炭黑等不僅具有分散在作用，而且起到了補強作用，再配合高分子聚合物，使粉體與有機物的相容性增加，使用壽命增加，本發明適合用作涂料、油墨、塑料等填料。

具體實施方案

下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。

一種相容性好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、檸檬酸鈉1、可再分散乳膠粉5、擴散劑MF?1、粉碎玄武巖纖維2、炭黑1.5、碳纖維粉2、甲苯二異氰酸酯3.5、醋丙乳液6、聚乙烯蠟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。

本發明所述一種相容性好的改性納米二氧化鈦，由以下具體步驟制成：