[發明專利]一種聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末的制備方法

在審

• 申請號: 201710506738.9
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107337939A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 呂超
• 申請（專利權）人: 呂超
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;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

本發明屬于無機材料的制備領域，特別涉及一種聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末的制備方法。

背景技術

硫酸鋇具有物理化學穩定性好、硬度適中、密度大、白度大、并且能夠吸收X射線等有害射線的優點，因此硫酸鋇被廣泛用于各種高分子聚合物、化工行業、造紙業、各種工業制品等領域，硫酸鋇作為填充材料可提高基體的綜合性能(強度、耐熱、硬度等性能)滿足人們對多功能材料的需求，是人們今后致力研究發展的功能性無機填料之一。

納米硫酸鋇是一種新型的無機材料，它既具有普通硫酸鋇的特點，又具有新的特殊功能，納米硫酸鋇顆粒，由于具有表面效應、量子隧道效應、尺寸效應等重要的納米結構特性，使得它的各種物理化學特性與普通材料的性能大有不同，作為一種新穎的高功能性的無機填充材料，它在聚合物復合材料、醫學、陶瓷、油墨、涂料、造紙等諸多領域的應用前景都較為廣闊。

張晗在《聚乙烯-硫酸鋇納米復合材料的制備和表征》一文中利用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）絡合法一步沉淀制備納米硫酸鋇溶液，制備出納米硫酸鋇，并用硬脂酸對硫酸鋇表面進行表面有機修飾，脂肪酸鹽分子或離子通過長碳鏈之間的相互排次作用形成表面膠團，因而減小了硫酸鋇粒子之間的相互作用，從而改善了硫酸鋇顆粒的穩定性，但由于納米級硫酸鋇顆粒很小，其分散性差，常常發生團聚。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末的制備方法，解決納米硫酸鋇產品分散差、常常發生團聚的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末的制備方法，包括以下步驟：

（1）將20-25重量份氯化鋇溶液和30-35重量份乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）溶液混合，攪拌加熱到40-50℃，同時調節混合溶液的pH值為6-8，滴加25-30重量份硫酸銨溶液，滴加完后繼續攪拌2-3小時，最終得到乳白色硫酸鋇乳液，待用；

（2）將步驟（1）所得乳白色硫酸鋇乳液攪拌加熱至40-50℃，將2-5重量份硬脂酸鈣溶于適量乙醇中，在攪拌下緩慢加入硫酸鋇乳液中，待滴加完畢繼續攪拌加熱，反應30-60分鐘后停止，經冷卻、過濾、真空干燥，得到硬脂酸鈣改性的納米硫酸鋇粉末，待用；

（3）將2-5重量份的聚氨基葡糖加入適量醋酸中配置成0.1-1mol/L聚氨基葡糖的稀冰醋酸溶液，加入0.1-0.3重量份戊二醛，控制溶液pH值為4.5-5.5，加入硬脂酸鈣改性的納米硫酸鋇粉末，攪拌30-50分鐘，調節溶液pH值為10-12，攪拌反應30-50分鐘，過濾在紅外干燥箱中干燥6-12小時后，通過研磨機研磨成粉狀即得一種聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末。

所述的氯化鋇溶液、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）溶液與硫酸銨溶液等濃度，均為0.1-0.8mol/L。

步驟（1）所述的調節混合溶液的pH值是使用氨水。

步驟（3）所述的調節混合溶液的pH值是使用0.5-1mol/L氫氧化鈉溶液。

步驟（3）所述的紅外干燥箱中干燥溫度為40-50℃。

本發明的優點是：

本發明將氯化鋇與硫酸銨用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）絡合法一步沉淀制備硫酸鋇乳液，用硬脂酸鈣對硫酸鋇表面進行表面有機修飾改性后，制得硬脂酸鈣改性的納米硫酸鋇粉末，然后用聚氨基葡糖溶膠進行包裹后在紅外干燥箱中加熱干燥時進行交聯既得聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末，硫酸鋇表面吸附羥基而具有堿性，易與吸附在其表面的脂肪酸或脂肪酸根反應形成羧酸鹽，加入硬脂酸鈣進行改性后，納米硫酸鋇顆粒表面包覆硬脂酸鈣分子的長碳鏈，RCOO-離子與帶正電荷的納米硫酸鋇顆粒之間相互吸引，限制了納米硫酸鋇顆粒的聚集與進一步生長，加入聚氨基葡糖采用電荷作用使交聯聚氨基葡糖溶膠均勻與納米硫酸鋇結合，使得硫酸鋇的親水性降低，本發明制備的納米硫酸鋇機械強度和使用性大幅度提高，親水性降低，生產工藝簡單、成本低廉，且操作簡便，生產效率高。

具體實施方式

一種聚氨基葡糖分子膜包覆改性納米硫酸鋇粉末的制備方法，包括以下步驟：

（1）將23重量份氯化鋇溶液和33重量份乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）溶液混合，攪拌加熱到45℃，同時調節混合溶液的pH值為6-8，滴加23重量份硫酸銨溶液，滴加完后繼續攪拌2.5小時，最終得到乳白色硫酸鋇乳液，待用；