[發明專利]具有表面遷移性的納米SiO2

有效

• 申請號: 201811189214.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109336120B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 聶俊;王群瓔;朱曉群;李三保
• 申請（專利權）人: 安慶北化大科技園有限公司
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18;C09D175/14;C09D7/62;B82Y30/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 王亞洲

本發明公開了具有表面遷移性的納米SiO₂微球的制備方法及納米SiO₂，涉及高分子材料合成領域，基于現有的納米SiO₂直接填充到光涂料中時易在整個涂層中都分布有二氧化硅粒子，導致涂層質量不穩定的問題而提出的，本發明包括以下步驟：將四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷溶解于溶劑中，加入酸或堿后，加入含活性位點的改性硅氧烷，獲得帶有活性位點的二氧化硅微球；將低表面能改性劑加入上述反應產物中，邊加邊攪拌，反應獲得具有表面遷移性的納米二氧化硅微球，本發明的有益效果在于：制備方法簡單，利用本發明的制備方法獲得的納米二氧化硅微球具有向表面遷移的傾向，其在溶液中可上浮，制得的涂層具有耐候性、耐劃傷性。

技術領域

本發明涉及高分子材料合成領域，具體涉及一種具有表面遷移性的納米SiO₂微球的制備方法及納米SiO₂。

背景技術

納米二氧化硅（SiO₂）是一種白色、無毒、無味、無污染的精細化工產品，其粒徑大約在幾納米到幾百納米之間。由于其顆粒尺寸的微細化，比表面積大，使得SiO₂納米粒子具有許多獨特的性能和廣泛的應用前景，如其具有良好的光電特性，補強、增稠、觸變性，高溫下仍具有高強、高韌、穩定性好的特性。納米二氧化硅在涂料應用中也具有良好的特性，如：耐洗刷、耐劃傷、耐候性、耐玷污性和自清潔性、抗菌性、疏水防腐性、透明性、提高硬度、熱穩定性、提高粘度等。此外，其在塑料、橡膠、纖維和催化劑載體領域也有廣泛的應用。

SiO₂納米粒子經常被用來改善涂層性能，如增強表面硬度，提高抗耐劃傷性能等。傳統的方法是在涂料配方中加入一定量的二氧化硅粒子，分散在涂層配方中，涂層固化時一起固定在涂層里。實際上，利用二氧化硅增強涂層的表面性能，理想情況是二氧化硅在涂層表面即可，而不用在整個涂層中都分布有二氧化硅粒子。而且，大量的二氧化硅粒子在涂層中，還會造成涂層的透光性下降，粒子和涂層的相容性不好導致涂層脆裂，粒子在涂料配方中的分散穩定性不沉降等等問題。

發明內容

本發明所要解決的問題在于現有的納米二氧化硅直接填充到光涂料中時易在整個涂層中都分布有二氧化硅粒子，導致涂層質量不穩定。

本發明是采用以下技術方案解決上述技術問題的：

具有表面遷移性的納米SiO₂微球的制備方法，包括以下步驟：

（1）將四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷溶解于溶劑中，加入酸或堿后，加入含活性位點的改性硅氧烷，獲得帶有活性位點的二氧化硅微球；

（2）將低表面能改性劑加入步驟（1）的反應產物中，邊加邊攪拌，反應獲得具有表面遷移性的納米二氧化硅微球。

優選的，所述步驟（1）中含活性位點的改性硅氧烷具有如下結構通式：

其中-R₁為-CH₃、-CH₂-CH₃或-CH₂-CH₂-CH₃，-R₂為-NCO、-NH₂、-SH、-CH(O)CH₂、CH₂=CHCOO-、CH₂=C(CH₃)COO-中的一種，其中n為2-4。