[发明专利]一种水基涂料用纳米氧化锌的制备方法

说明书

本发明主要涉及氧化锌加工技术领域，公开了一种水基涂料用纳米氧化锌的制备方法，包括：清洗、溶解、冷却结晶、溶胶制备、模板成型、水基处理；本发明提供的水基涂料用纳米氧化锌的制备方法，以含锌废料为原料进行纳米氧化锌的制备，充分提高含锌废料的利用率和附加值，能够变废为宝，节约能源，保护环境，并且制备得到的纳米氧化锌具有与模板相同的多孔结构，明显增加与水基涂料的接触面，提高与水基涂料的结合能力，促进水基涂料的分散和成膜，增强纳米氧化锌在涂料中的应用效果。

技术领域

本发明主要涉及氧化锌加工技术领域，尤其涉及一种水基涂料用纳米氧化锌的制备方法。

背景技术

氧化锌俗称锌白，是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱，氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中，氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等 产品中均有应用；此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用；纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其颗粒大小约在1~100nm；由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点；近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有 重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途；纳米氧化锌在纺织、涂料等领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等；由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景，因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点。但是目前各种氧化锌的制备都是使用现有的锌盐制备氧化锌，而没有使用含锌肥料制备氧化锌的，绝大多数含锌废料都是当做废料处理，直接熔融后与其它原料混合，用来制备低端金属产品，对含锌废料造成很大的资源浪费，因此应该改变含锌废料的利用方法，提高含锌废料的附加值。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种水基涂料用纳米氧化锌的制备方法。

一种水基涂料用纳米氧化锌的制备方法，包括以下步骤：

（1）清洗：将含锌废料置于碳酸氢钠溶液中，超声清洗40~50min，除去含锌废料表面的污渍，便于后期处理，提高纳米氧化锌的透明度，取出，清水洗净，得清洗料；

（2）溶解：将清洗料球磨至80~100μm，增加与处理液的接触面，加快反应进行，置于反应釜中，再向反应釜中加入体积分数为22~24%的硫酸溶液，于85~90℃保温搅拌3~4h，充分将含锌废料中的锌进行溶解，过量后能够去除不溶于稀硫酸的杂质，包括铁和铜等，快速得到硫酸锌溶液，过滤，得滤渣和滤液；

（3）冷却结晶：将滤液进行自然冷却，出现结晶后，再次进行过滤，去沉淀，烘干，简单方便，得硫酸锌；

（4）溶胶制备：向硫酸锌中加水，搅拌至完全混匀，加入等摩尔量的硝酸钡溶液，充分搅拌完全产生沉淀，过滤除沉淀，充分反应后过量除去硫酸钡沉淀，得到硝酸锌，加入草酸，搅拌至完全溶解，再边搅拌边加入无水乙醇，至乙醇的体积分数为76~78%，以草酸为络合剂，无水乙醇作为溶剂，形成溶胶，得硝酸锌溶胶；

（5）模板成型：将天然竹纤维浸于硝酸锌溶胶中，吸取硝酸锌溶胶至饱和状态，再将天然竹纤维进行煅烧，以天然竹纤维为模板的多孔纳米氧化锌，能够与溶液充分接触，提高应用效果，清洗，烘干，粒径为30~40nm，得纳米氧化锌；