[發明專利]一種抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710211627.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106947347B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 鮑艷;康巧玲;馬建中
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D5/32;C01G23/053
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

一種抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑的制備方法，將鈦酸四丁酯分散在鹽酸溶液中，攪拌均勻，得到鈦酸四丁酯的鹽酸懸浮液，然后轉移至聚四氟乙烯反應釜中，在150～220℃下反應3～10h，冷卻至室溫后，離心洗滌，烘干，高溫煅燒，獲得棒狀納米二氧化鈦；將棒狀納米二氧化鈦超聲分散在去離子水中，然后加入至聚丙烯酸酯乳液中，混合均勻后在75～80℃攪拌5h～8h，得到抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑；采用本發明所制備的復合涂飾劑紫外透過率降低了51.19％，抗張強度提高了43.62％，斷裂伸長率提高了84.75％。

技術領域

本發明涉及一種復合涂飾劑的制備方法，特別涉及一種抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑的制備方法。

背景技術

聚丙烯酸酯類涂飾劑由于具有優良的成膜性能、耐候性、粘著力，且生產工藝簡單、成本低廉，被廣泛用于汽車、建筑、皮革制造等領域。但是由于其結構的限制，聚丙烯酸酯類涂飾劑所成涂層容易受到紫外線的破壞而發生老化，同時導致基底受到破壞。現有技術對于增強聚丙烯酸酯薄膜抗紫外性能所采用的改性方法主要集中在兩個方面：一是對聚丙烯酸酯的分子結構進行改性；二是在聚丙烯酸酯中引入紫外吸收劑，但是這兩種方法對聚丙烯酸酯薄膜的抗紫外性能提升并不是很大。

無機納米材料具有一系列突出的物理化學性能，因此其在改性聚合物方面具有廣泛的應用。其中尤以納米二氧化鈦表現最為突出，納米二氧化鈦是一種常見的寬禁帶半導體材料，具有較強的紫外線吸收能力。納米棒是一種典型的一維納米材料，由于其不僅具有通常納米材料所具有的表面效應、量子尺寸效應和小尺寸效應等，還具有其獨特的熱穩定性、機械性、電子傳輸和光子傳輸性、光學性質、光電導和場發射效應等，使其具有廣泛的應用前景。棒狀納米二氧化鈦在納米尺度和微尺度上代表著一類重要的材料，相比于塊狀材料，具有較小的長徑比與較高的比表面積，因此將其與聚丙烯酸酯類涂飾劑復合可形成抗紫外性能良好的復合涂飾劑，且納米二氧化鈦的剛性可有效提升聚丙烯酸酯類涂飾劑的力學性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑的制備方法，采用該方法制備的復合涂飾劑具有良好的抗紫外性能及優異的力學性能。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將鈦酸四丁酯分散在鹽酸溶液中，攪拌均勻，得到鈦酸四丁酯的鹽酸懸浮液，然后轉移至聚四氟乙烯反應釜中，在150～220℃下反應3～10h，冷卻至室溫后，離心洗滌，烘干，高溫煅燒，獲得棒狀納米二氧化鈦；

(2)將棒狀納米二氧化鈦超聲分散在去離子水中，然后加入至聚丙烯酸酯乳液中，混合均勻后在75～80℃攪拌5h～8h，得到抗紫外型聚丙烯酸酯/棒狀納米二氧化鈦復合涂飾劑；其中，棒狀納米二氧化鈦與聚丙烯酸酯乳液的質量比為(0.161～0.395g)：(20～30g)。

本發明進一步的改進在于，步驟(1)中鈦酸四丁酯的用量為鹽酸溶液質量的0.25％～2.5％，鹽酸溶液的濃度為3mol/L～9mol/L。

本發明進一步的改進在于，步驟(1)中攪拌的時間為10～60min。

本發明進一步的改進在于，步驟(1)中烘干是指在60～80℃下干燥8～12h。

本發明進一步的改進在于，步驟(1)中高溫煅燒是指在450～650℃下煅燒3～5h。

本發明進一步的改進在于，步驟(1)中棒狀納米二氧化鈦的直徑為30nm～100nm，長度為500nm～800nm。

本發明進一步的改進在于，步驟(2)中棒狀納米二氧化鈦與去離子水的比為0.161～0.395g：20mL。