[发明专利]一种抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂的制备方法有效
申请号: | 201710211627.5 | 申请日: | 2017-03-31 |
公开(公告)号: | CN106947347B | 公开(公告)日: | 2019-05-03 |
发明(设计)人: | 鲍艳;康巧玲;马建中 | 申请(专利权)人: | 陕西科技大学 |
主分类号: | C09D133/04 | 分类号: | C09D133/04;C09D5/32;C01G23/053 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 安彦彦 |
地址: | 710021 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 紫外 聚丙烯酸酯 纳米 氧化 复合 涂饰 制备 方法 | ||
一种抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂的制备方法,将钛酸四丁酯分散在盐酸溶液中,搅拌均匀,得到钛酸四丁酯的盐酸悬浮液,然后转移至聚四氟乙烯反应釜中,在150~220℃下反应3~10h,冷却至室温后,离心洗涤,烘干,高温煅烧,获得棒状纳米二氧化钛;将棒状纳米二氧化钛超声分散在去离子水中,然后加入至聚丙烯酸酯乳液中,混合均匀后在75~80℃搅拌5h~8h,得到抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂;采用本发明所制备的复合涂饰剂紫外透过率降低了51.19%,抗张强度提高了43.62%,断裂伸长率提高了84.75%。
技术领域
本发明涉及一种复合涂饰剂的制备方法,特别涉及一种抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂的制备方法。
背景技术
聚丙烯酸酯类涂饰剂由于具有优良的成膜性能、耐候性、粘着力,且生产工艺简单、成本低廉,被广泛用于汽车、建筑、皮革制造等领域。但是由于其结构的限制,聚丙烯酸酯类涂饰剂所成涂层容易受到紫外线的破坏而发生老化,同时导致基底受到破坏。现有技术对于增强聚丙烯酸酯薄膜抗紫外性能所采用的改性方法主要集中在两个方面:一是对聚丙烯酸酯的分子结构进行改性;二是在聚丙烯酸酯中引入紫外吸收剂,但是这两种方法对聚丙烯酸酯薄膜的抗紫外性能提升并不是很大。
无机纳米材料具有一系列突出的物理化学性能,因此其在改性聚合物方面具有广泛的应用。其中尤以纳米二氧化钛表现最为突出,纳米二氧化钛是一种常见的宽禁带半导体材料,具有较强的紫外线吸收能力。纳米棒是一种典型的一维纳米材料,由于其不仅具有通常纳米材料所具有的表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应等,还具有其独特的热稳定性、机械性、电子传输和光子传输性、光学性质、光电导和场发射效应等,使其具有广泛的应用前景。棒状纳米二氧化钛在纳米尺度和微尺度上代表着一类重要的材料,相比于块状材料,具有较小的长径比与较高的比表面积,因此将其与聚丙烯酸酯类涂饰剂复合可形成抗紫外性能良好的复合涂饰剂,且纳米二氧化钛的刚性可有效提升聚丙烯酸酯类涂饰剂的力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂的制备方法,采用该方法制备的复合涂饰剂具有良好的抗紫外性能及优异的力学性能。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将钛酸四丁酯分散在盐酸溶液中,搅拌均匀,得到钛酸四丁酯的盐酸悬浮液,然后转移至聚四氟乙烯反应釜中,在150~220℃下反应3~10h,冷却至室温后,离心洗涤,烘干,高温煅烧,获得棒状纳米二氧化钛;
(2)将棒状纳米二氧化钛超声分散在去离子水中,然后加入至聚丙烯酸酯乳液中,混合均匀后在75~80℃搅拌5h~8h,得到抗紫外型聚丙烯酸酯/棒状纳米二氧化钛复合涂饰剂;其中,棒状纳米二氧化钛与聚丙烯酸酯乳液的质量比为(0.161~0.395g):(20~30g)。
本发明进一步的改进在于,步骤(1)中钛酸四丁酯的用量为盐酸溶液质量的0.25%~2.5%,盐酸溶液的浓度为3mol/L~9mol/L。
本发明进一步的改进在于,步骤(1)中搅拌的时间为10~60min。
本发明进一步的改进在于,步骤(1)中烘干是指在60~80℃下干燥8~12h。
本发明进一步的改进在于,步骤(1)中高温煅烧是指在450~650℃下煅烧3~5h。
本发明进一步的改进在于,步骤(1)中棒状纳米二氧化钛的直径为30nm~100nm,长度为500nm~800nm。
本发明进一步的改进在于,步骤(2)中棒状纳米二氧化钛与去离子水的比为0.161~0.395g:20mL。
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