[發明專利]一種核殼結構納米雜化粒子，其制備方法和其減反射涂料組合物

有效

• 申請號: 201710283527.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107082868B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 王鑫;馬永龍
• 申請（專利權）人: 運研材料科技(上海)有限公司
• 主分類號: C08G18/83
• 分類號: C08G18/83;C08G18/75;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/38;C08G18/32;C08G18/12;C09D175/08;C09D5/00
• 代理公司: 31224 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉粉寶

本發明涉及一種核殼結構納米雜化粒子及其制備方法，核殼結構納米雜化粒子以陽離子水性聚氨酯為核，二氧化硅為殼，其中陽離子水性聚氨酯和二氧化硅通過化學鍵結合在一起。該制備方法包括步驟：(1)制備帶有硅氧烷基團的陽離子水性聚氨酯；(2)加入含有硅氧烷基團的單體，使該硅氧烷基團的單體水解生成的二氧化硅與上述有硅氧烷基團的陽離子水性聚氨酯發生縮合反應從而使二氧化硅通過化學鍵結合到聚氨酯表面上。本發明還涉及包括該核殼結構納米雜化粒子的減反射涂料組合物及其制備方法。本發明的核殼結構納米雜化粒子是耐候性強、工業上易于制備且性能穩定的減反射材料，其組合物的光學性質好。

技術領域

本發明涉及納米粒子技術領域，尤其是一種以陽離子水性聚氨酯為核，二氧化硅為殼的核殼結構納米雜化粒子，其制備方法和包括該核殼結構納米雜化粒子的減反射組合物。

背景技術

減反射原理是以光的波動性與干涉現象為基礎：相干光源的兩個光波振幅相同，波長相同，如果兩個光波的光程差為半個波長的偶數倍，則光波的振幅疊加，而如果兩個光波的光程差為半個波長的奇數倍，則兩個光波就相互抵消。因此減反射涂料以及形成的膜層可以用于顯示器，光伏玻璃，LED照明，相框，花房等領域，以達到降低反射光，最大程度利用光線的目的。傳統的減反射通常通過多層鍍膜技術實現，其鍍膜物質多為實心折射率偏高的粒子，因此很難達到理想的減反射效果。

CN102533040A中報道了使用純聚合物制備的減反射涂料，由于聚合物的耐候性不是特別理想，因此很難在光伏、花房等行業進行大規模實施。

目前已有多種方法制備無機減反射涂層，其中最具代表性的為中空粒子的方法，絕大多數是通過模板法制備中空粒子，在模板表面沉積金屬氧化物形成殼層。在CN1931718A中，通過模板法制備使得二氧化硅沉積在聚電解質表面，然后通過反復離心洗滌，制備出空心的二氧化硅，此法，工藝比較繁瑣，且產品產出率低，并且需要大量溶劑使之較難工業化。

比較理想的是CN101512387A中描述的將二氧化硅、硅石(或者其它金屬氧化物)的前驅體沉積到聚合物上，從而制備出以聚合物為核，二氧化硅/硅石為殼的核殼結構納米粒子。但是，由于無法完全控制二氧化硅/硅石前驅體使其沉積到指定的聚合物上，在最終組合物中必然存在沒有沉積的二氧化硅、硅石前驅體，并且對沒有沉積的二氧化硅/硅石前驅體的量難以把握，使得生產重復性較差，給工業化生產造成不便。

因此，本領域目前使用的方法均存在技術上的缺陷，無法滿足工業上耐候性強、經濟、環保、生產重復性好等要求，本領域迫切需要找到一種耐候性強、工業上易于制備且性能穩定的減反射材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐候性強、工業上易于制備且性能穩定的減反射材料。

為實現上述目的，本發明第一方面提供一種核殼結構納米雜化粒子，其以陽離子水性聚氨酯為核，二氧化硅為殼，其中陽離子水性聚氨酯和二氧化硅通過化學鍵結合在一起。該核殼結構納米雜化粒子是一種有機-無機雜化納米粒子。

在另一個優選例中，二氧化硅占所述核殼結構納米雜化粒子總質量的45～70％。

在另一個優選例中，納米雜化粒子的粒徑為40～120nm，更優選80～120nm。

本發明第二方面提供了該核殼結構納米雜化粒子的制備方法，其包括以下步驟：

(1)制備帶有硅氧烷基團的陽離子水性聚氨酯；

(2)加入含有硅氧烷基團的單體，使該硅氧烷基團的單體水解生成的二氧化硅與上述帶有硅氧烷基團的陽離子水性聚氨酯發生縮合反應從而使二氧化硅通過化學鍵結合到聚氨酯表面上。