[发明专利]一种纳米TiO2

说明书

本发明公开了一种纳米TiO₂复合材料及制备方法，属于纳米复合材料技术领域。本发明将亚油酸，醇，石油醚，钛酸四丁酯，搅拌混合，高温反应，降温，接着加入甲苯二异氰酸酯，改性添加剂，保压反应，过滤，干燥，得改性纳米二氧化钛，将木粉，牡蛎壳粉，玉米淀粉，沼液，水混合发酵，球磨，接着加入盐酸调节pH，随后加入海藻酸钠液，搅拌混合，冻融循环，过滤，冷冻，粉碎，过筛，得预处理木粉，接着将预处理木粉，逐级升温，炭化，得改性木粉，将硅橡胶混炼，接着加入不饱和聚酯树脂，改性纳米二氧化钛，硫化剂，改性木粉，模压硫化，干燥，即得纳米TiO₂复合材料。本发明提供的纳米TiO₂复合材料具有优异的耐酸和力学性能。

技术领域

本发明公开了一种纳米TiO₂复合材料及制备方法，属于纳米复合材料技术领域。

背景技术

硅橡胶的骨架是由硅氧烷键构成的一种无机聚合物。由于键型的特点，硅橡胶具有双重性，不仅具有一般无机物的耐热性、耐燃性及坚硬性，而且有绝缘性、热塑性和可溶性等有机聚合物的特性。因此，硅橡胶广泛运用于化工、国防军工、工农业生产及人们的日常生活中。但随着工业化水平的不断提高，人们对硅橡胶的要求也越来越高，尤其是在常温下，其耐酸性、耐溶剂、阻燃性、机械强度等方面存在一定的不足.近年来，研究的重点在硅橡胶中加入无机纳米粉来改性硅橡胶，使硅橡胶纳米复合材料在结构与性能方面展现出更加诱人的前景。有研究报道添加了纳米SiO₂、纳米碳酸钙、云母粉、蒙脱土等来改善硅橡胶的力学性能、热稳定性和阻燃性，但对硅橡胶材料的耐酸性能的研究很少见报道。为此，本研究通过在加工中添加高细度的补强填料纳米二氧化钛TiO₂，研究了改性后的硅橡胶复合材料在酸性环境下其力学性能的变化。

同时具有纳米二氧化钛的特殊光催化性、耐候性、抗紫外性、透明性等优点，因此聚合物/纳米二氧化钛复合材料收到广泛关注。但由于纳米二氧化钛的比表面积大，表面能高，使其在聚合物中难以再分散，影响聚合物的透明性。目前主要采用三种方式解决该问题：一)首先将纳米二氧化钛进行表面修饰的方法，然后与聚合物共混；二)在聚合物的单体中原位溶胶- 凝胶制备纳米二氧化钛，然后单体聚合；三)在聚合物溶液中，原位溶胶-凝胶法制备聚合物/纳米二氧化钛复合材料。前两者工艺复杂，难以工业化生产，同时不能达到真正意义的均匀分散。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米TiO₂复合材料及制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米TiO₂复合材料，包括以下重量份数的原料：80～ 100份硅橡胶，10～20份不饱和聚酯树脂，10～20份纳米二氧化钛，1～2份硫化剂，8～10份木粉。

所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂，间苯型不饱和聚酯树脂或双酚A型不饱和聚酯树脂中任意一种；所述硫化剂为硫磺，一氯化硫或促进剂TMTD中任意一种。

所述纳米二氧化钛还可以为改性纳米二氧化钛；所述改性纳米二氧化钛包括以下重量份数的原料：20～30份亚油酸，20～ 30份醇，10～20份石油醚，10～20份钛酸四丁酯，2～3份甲苯二异氰酸酯，2～3份改性添加剂；所述改性添加剂包括以下重量份数的原料：20～30份(N-脒基)十二烷基丙烯酰胺，10～20份异官能团双取代聚乙二醇衍生物和40～60份丙酮，3～5 份对二氯苯，0.1～0.3份二茂铁。

所述木粉还可以为改性木粉；所述改性木粉包括以下重量分数的原料：20～30份木粉，5～6份牡蛎壳粉，3～5份玉米淀粉，0.1～0.2份沼液，30～50份水，10～20份海藻酸钠液。

所述纳米TiO₂复合材料包括以下重量分数的原料：100份硅橡胶，20份不饱和聚酯树脂，20份改性纳米二氧化钛，2份硫化剂，10份改性木粉。