[发明专利]一步法获得超亲水二氧化硅溶胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种通过在常规溶胶法制备二氧化硅纳米粒子的过程中，加入氟碳表面活性剂并使其参与反应，从而一步获得超亲水二氧化硅溶胶制备方法。

背景技术

目前市场上制备超亲水二氧化硅溶胶体系时，往往通过后添加氟碳表面活性剂的方法来实现。即首先制得普通的二氧化硅溶胶体系，然后再在其中添加氟碳表面活性剂。这样的后添加方式往往会带来两大问题：一是由于二氧化硅溶胶体系依靠的是二氧化硅粒子表面的电荷排斥来达到体系的稳定，因此氟碳表面活性剂的直接添加往往会极大影响体系的稳定性，最终导致溶胶体系被破坏而产生沉淀；二是后添加的方式不利于氟碳表面活性剂的稳定性，容易流失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种通过在溶胶法制备二氧化硅纳米粒子的过程中，直接加入氟碳表面活性剂并参与二氧化硅溶胶制备过程，最终一步法获得稳定的，且功能性物质不易流失的长效超亲水二氧化硅溶胶的制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：所述的制备方法包括如下步骤：

1）选择可溶于水，并具有降低表面张力的表面活性剂，；

2）将表面活性剂1-20份，水30-92份，氨水18-45份，正硅酸乙酯（TEOS）10-32份，依次快速加入到反应瓶中，并密封搅拌1-10分钟；

3）30分钟内加入乙醇800-1500份，并以600-900rpm的速度搅拌12-24小时后，即可获得长效超亲水二氧化硅溶胶。

本发明所述的表面活性剂包括市售的醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂、季铵盐型阳离子氟碳表面活性剂以及羧酸钾型阴离子氟碳表面活性剂，并将上述氟碳表面活性剂中的一种或几种按0-45:0-720:0-280按顺序比例复配制成。

本发明具有如下有益的技术效果：

1）避免了添加氟碳表面活性剂而导致溶胶体系稳定性下降的问题；

2）提高了氟碳表面活性剂在溶胶体系中的稳定性，不易流失；

3）该制备方法制备的产品操作简单，制备周期短，便于工业化。

附图说明

图1是本发明所述的一步法合成超亲水二氧化硅薄膜后的接触角示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：所述的制备方法包括如下步骤：

1）选择可溶于水，并具有降低表面张力的表面活性剂；

2）将表面活性剂1-20份，水30-92份，氨水18-45份，正硅酸乙酯（TEOS）10-32份，依次快速加入到反应瓶中，并密封搅拌1-10分钟；

3）30分钟内加入乙醇800-1500份，并以600-900rpm的速度搅拌12-24小时后，即可获得长效超亲水二氧化硅溶胶。

本发明所述的表面活性剂包括市售的醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂、季铵盐型阳离子氟碳表面活性剂以及羧酸钾型阴离子氟碳表面活性剂，并将上述氟碳表面活性剂中的一种或几种按0-45:0-720:0-280按顺序比例复配制成。

图1是将一步法合成的超亲水二氧化硅溶胶涂覆于玻璃板表面，干燥并形成薄膜后的接触角测试结果。可见膜层的水接触角小于5°，薄膜表面具有超亲水特征。

实施例：

实施例1：本发明所述的制备方法包括如下步骤：

1）选择可溶于水，并具有降低表面张力的表面活性剂；

2）将表面活性剂1份，水30份，氨水18份，正硅酸乙酯（TEOS）10份，依次快速加入到反应瓶中，并密封搅拌1分钟；

3）30分钟内加入乙醇800份，并以600rpm的速度搅拌12小时后，即可获得长效超亲水二氧化硅溶胶。

本发明所述的表面活性剂包括市售的醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂、季铵盐型阳离子氟碳表面活性剂以及羧酸钾型阴离子氟碳表面活性剂，并将上述氟碳表面活性剂中的一种或几种按0:720:280按顺序比例复配制成。

实施例2：本发明所述的制备方法包括如下步骤：

1）选择可溶于水，并具有降低表面张力的表面活性剂；

2）将表面活性剂20份，水92份，氨水45份，正硅酸乙酯（TEOS）32份，依次快速加入到反应瓶中，并密封搅拌10分钟；

3）30分钟内加入乙醇1500份，并以900rpm的速度搅拌24小时后，即可获得长效超亲水二氧化硅溶胶。

本发明所述的表面活性剂包括市售的醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂、季铵盐型阳离子氟碳表面活性剂以及羧酸钾型阴离子氟碳表面活性剂，并将上述氟碳表面活性剂中的一种或几种按45:0:280按顺序比例复配制成。