[发明专利]一种改性二氧化钛的制备方法与应用

说明书

本发明涉及聚酯改性技术领域，为解决目前二氧化钛存在着在熔体中分散不匀，易发生光催化降解反应，功能较为单一等问题，本发明提出了一种改性二氧化钛及其制备方法：通过二氧化钛的浸渍、纳米银颗粒的还原、二氧化钛粉体表面包覆改性步骤，制备方法较为简便，改性后的二氧化钛具有抗菌功能、可变色、分散性好、光催化活性低等优点。

技术领域

本发明涉及改性技术领域，具体地说，是一种新型涤纶用改性二氧化钛的制备方法。

背景技术

二氧化钛是重要的化纤用消光剂，一般有三种晶相：板钛矿、金红石和锐钛矿相。其中，板钛矿相处于过渡相，难以获得；金红石相硬度较高，容易对纺丝组件造成磨损，从而影响设备的寿命与纺丝的质量；锐钛矿相二氧化钛来源相对丰富、性质相对稳定，且以它为消光剂制得的纤维与天然纤维不透明度相仿，因此目前消光剂以锐钛矿型二氧化钛为主，但其也存在着在熔体中分散不匀，易发生光催化降解反应，功能较为单一等问题，这就对二氧化钛的生产制备及改性技术提出了更高的要求。

目前，常采用表面改性的方式以提高二氧化钛粉体的分散性，并降低其光催化活性等，如申请号为201510669822.3采用2,2-二羟甲基丙酸在醇类溶剂体系中，对煅烧后的纳米二氧化钛进行改性，提高了二氧化钛在聚合物基体中的分散性，降低了其光催化活性。

发明内容

为解决目前二氧化钛存在着在熔体中分散不匀，易发生光催化降解反应，功能较为单一等问题，本发明提出了一种改性二氧化钛及其制备方法，制备方法较为简便，改性后的二氧化钛具有抗菌功能、可变色、分散性好、光催化活性低等优点。

同时也提出了改性后的二氧化钛在涤纶中的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种改性二氧化钛的制备方法为以下步骤：

（1）二氧化钛的浸渍

将二氧化钛粉体在硝酸银的乙醇溶液中浸渍15-30 min后过滤，将粉体烘干；

作为优选，二氧化钛粉体选自锐钛矿型二氧化钛粉体，粉体粒径为250-400 nm。锐钛矿型二氧化钛来源相对丰富、性质相对稳定，且以它为消光剂制得的纤维与天然纤维不透明度相仿

作为优选，硝酸银的乙醇溶液浓度为5-18 mmol/L，浸渍体系中二氧化钛的质量含量为5-20%，硝酸银纯度>99%，乙醇采用无水乙醇。

作为优选，在浸渍之前先搅拌再超声，有利于混合均匀。

作为优选，采用真空烘箱干燥。

（2）纳米银颗粒的还原

将烘干后的粉体用紫外光照处理12 h以上，直至粉体呈现棕灰色；

这是将其表面的硝酸银前驱体还原为纳米银颗粒，纳米银颗粒粒径为15-20 nm，负载质量为0.1-0.5%。纳米银颗粒具有较好的抗菌性能，且与二氧化钛之间存在较强的电子传递作用，可影响二氧化钛的光学性能。

本步骤中二氧化钛粉体显色为可逆，经可见光处理显色后，可再经紫外光处理恢复棕灰色，后再经全色光或单色光处理呈相应的颜色。

（3）二氧化钛粉体表面包覆改性

将步骤（2）制得的粉体、水、聚乙二醇、助剂混合后球磨，过滤、分离、烘干后得到改性后的二氧化钛。

水的使用量为使混合液稳定，均匀的量。

作为优选，粉体与聚乙二醇的质量比例为9-499:1，聚乙二醇用于二氧化钛表面包覆。

作为优选，聚乙二醇与助剂的质量比例为9-99:1。所述的助剂包含分散剂与抗氧化剂，其中，分散剂与抗氧化剂的质量比为1-9:1。分散剂选自电荷改性剂，优选为六偏磷酸钠，抗氧化剂选自丁基羟基茴香醚。