[发明专利]一种涂料用高分散性TiO2

说明书

本发明属于涂料技术领域，公开一种涂料用高分散性TiO₂填料及其制备方法。该填料的结构为：纳米TiO₂颗粒表面包覆有多孔状Al₂O₃无机层，Al₂O₃无机层表面键合有聚丙烯酰胺。本发明首先在TiO₂的表面包覆了一层多孔状Al₂O₃无机层，无机层对部分紫外进行散射，减少了内层TiO₂对紫外光的吸收，降低其光催化活性，减少了TiO₂对涂膜的腐蚀、粉化现象。此外用本发明方法包覆的无机层为孔状结构，不影响TiO₂与周围介质的接触，紫外光条件下TiO₂表面会产生‑OH等自由基，引发丙烯酰胺单体产生自由基聚合，生成聚丙烯酰胺高分子链生长在TiO₂@Al₂O₃复合粒子表面，产生了空间位阻斥力，从而减小了粒子间的范德华力，避免了TiO₂粒子之间的团聚现象。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种涂料用高分散性TiO₂填料及其制备方法。

背景技术

二氧化钛具有优异的光散射能力，其折射率在颜料当中也极为出色。此外，由于其在光照条件下的超亲水性与光催化性，在涂料当中被广泛应用。

但是纳米二氧化钛由于具有较高的表面能，在涂料当中极易团聚。二氧化钛的团聚严重影响了涂料中二氧化钛的覆盖效率，同时也影响到涂料的其他物理性能，例如着色力、耐沾污性和耐洗刷性等。另一方面，光照条件下二氧化钛表面形成氧化还原体系，对涂膜产生了严重的腐蚀、粉化作用。因此，研发一种二氧化钛在涂料中的高分散技术以提高其在涂料当中的利用率，同时避免二氧化钛对涂料的氧化腐蚀显得尤为重要。

发明内容

为解决现有技术的不足之处，本发明目的在于提供一种涂料用高分散性TiO₂填料。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种涂料用高分散性TiO₂填料，该填料的结构为：纳米TiO₂颗粒表面包覆有多孔状Al₂O₃无机层，Al₂O₃无机层表面键合有聚丙烯酰胺。

制备方法，步骤如下：

S1、制备纳米TiO₂；

S2、制备TiO₂@Al₂O₃复合粒子，即在纳米TiO₂表面包覆Al₂O₃无机层：

S2.1、取S1制备得到的纳米TiO₂加入到质量分数为15～35%的水溶性铝盐溶液中，超声分散（10～30min）；

S2.2、向S2.1的混合液中滴入PH=12的氢氧化钠溶液，不断搅拌，直至混合液PH=7；

S2.3、取S2.2的混合液离心，去除上层清液，用无水乙醇反复清洗（2～3次），（60～70℃）烘干，得TiO₂@Al₂O₃复合粒子；

S3、制备TiO₂@Al₂O₃@PAM复合材料，即在Al₂O₃无机层表面键合聚丙烯酰胺：