[发明专利]一种纳米硅消光剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米硅消光剂的制备方法，属于消光剂制备技术领域。本发明稻壳灰中不只含有灰分二氧化硅，还有稻壳炭化的木质纤维，在微炭化过程中，镁粉能很快就燃烧氧化成氧化镁，吸附在炭化木质纤维的微孔中，二氧化硅包覆在炭化木质纤维内部，在消光材料表面的氧化镁晶体粒径较小，排列更致密均匀，因而手感较好；本发明消光剂制成的消光材料中，在光通过氧化镁晶体后，折射至碳层，到达二氧化硅的纳米颗粒表面，能量大部分被碳层以分子运动的形式吸收，最后由于二氧化硅的小粒径发生大概率的漫反射，从而达到极佳的消光效果。

技术领域

本发明涉及一种纳米硅消光剂的制备方法，属于消光剂制备技术领域。

背景技术

消光剂是白炭黑的一种，通过化学反应合成的方法生产，是一种无定型的微米级超细二氧化硅粒子。应用于油性、水性和粉末型的涂料、油墨体系和塑胶、铝朔制品的表面等，起到消光作用。

现有的消光方法主要是物理消光和化学消光两种方式。物理消光是在涂料中加入消光剂，使其在成膜过程中表面凹凸不平，增大对光的散射和减少反射，从而产生消光效果。物理消光主要的消光材料是由金属皂、功能性细料及蜡三大类构成，其中，属于功能性细料中的合成二氧化硅是当前最为流行也最为通用的消光材料。物理消光具有明显的消光效果，但也存在手感差，与皮结合不牢等缺点。

化学消光是靠在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物质类的能吸收光线的结构或基团，来获得低光泽。目前市场上皮革表面使用较多的是溶剂型聚氨酯树脂光油，但这些光油由于环境问题在使用过程中存在限制。水性聚氨酯消光材料用于皮革顶层涂饰物理性能好，手感舒适，且具有节能、环保、操作简单等优点，已受到皮革业的重视。

尤其近年来人们的环保意识不断增强，这促进了水性聚氨酯材料的开发，但目前市场上使用的水性聚氨酯消光材料，消光性能大多弱于物理消光剂，为达到较强的消光效果，一般都需要额外加二氧化硅等物理消光剂来实现，而物理消光剂的加入又会对水性聚氨酯消光材料本身的手感和物化性能产生不利的影响。

因此，发明一种能够兼顾消光效果和手感的消光材料具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对消光剂消光效果与消光材料的手感不能兼顾的缺陷，提供了一种纳米硅消光剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种纳米硅胶消光剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取600～800g稻壳，点燃稻壳得到稻壳灰，将稻壳灰加入玻璃槽中，向玻璃槽中加入500～600mL氢氧化钠溶液浸泡稻壳灰，浸泡后，再向玻璃槽中加入600～800mL的硫酸溶液，加热升温，启动搅拌器搅拌，保温反应后，过滤去除滤渣得到凝胶；

（2）将凝胶用去离子水洗涤，再将洗涤后的凝胶放入烘箱中，加热升温，干燥后得到干凝胶，将干凝胶置于纳米高压脉冲粉碎机中，粉碎后，得到纳米凝胶粉；

（3）将纳米凝胶粉与镁粉混合，得到混合料，将混合料放入炭化炉中，加热升温，保温微炭化，得到微炭化粉末；

（4）按重量份数计，向四口圆底烧瓶加入10～15份聚四氢呋喃二醇、20～30份微炭化粉末、30～40份二羟甲基丙酸，加热升温，抽真空干燥，降温，用恒压滴液漏斗滴加5～10份工业级铋酸，启动搅拌器搅拌，搅拌10～15min后，再加入20～30份异佛尔酮二异氰酸酯，加热升温，反应后，降温至室温出料，得到一种纳米硅胶消光剂。

步骤（1）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为30%，浸泡时间为10～15min，硫酸溶液的质量分数为20%，加热升温后温度为90～100℃，搅拌转速为70～80r/min，保温反应时间为20～30min。