[发明专利]一种硬化液及其制备方法

权利要求书

1.一种硬化液，其特征在于，所述硬化液包含以下质量百分含量的成分：改性无机纳米粒子1～70％、可固化树脂或低聚物30～99％、添加剂0～5％、溶剂0～65％；

所述改性无机纳米粒子包含无机纳米粒子、与所述无机纳米粒子键合的表面接枝改性链段；所述表面接枝改性链段包含至少一种可聚合基团；所述表面接枝改性链段通过-SiR¹R²-基和/或-R¹OTiOR²-与所述无机纳米粒子键合；其中R¹R²为烷基、烷氧基、炔基、芳基、丙烯酸基、酯基、醚基、羧基中的至少一种。

2.如权利要求1所述的硬化液，其特征在于，所述改性无机纳米粒子的可聚合基团为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、乙烯基中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的硬化液，其特征在于，所述表面接枝改性链段还包含至少一种可增加所述无机纳米粒子相容性的基团；优选地，所述可增加所述无机纳米粒子相容性的基团为烷基、烃基、脂基、丙烯酰氧基、环氧基、醚基中的至少一种。

4.如权利要求1所述的硬化液，其特征在于，所述表面接枝改性链段在所述无机纳米粒子表面至少覆盖一层；所述无机纳米粒子为氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铬、氧化锑、氧化锡中的至少一种；优选地，所述无机纳米粒子的粒径分布D₉₉为20-200nm。

5.如权利1所述的硬化液，其特征在于，所述改性无机纳米粒子采用如下方法制备而成：

(1)预混合：将改性剂与溶剂进行均匀混合；

(2)研磨改性：在超细研磨条件下加入无机纳米粒子，进行研磨改性，改性完成后通过热烘或喷雾干燥进行干燥，即得改性无机纳米粒子；

所述超细研磨采用温度可调控的砂磨机，研磨温度为10-100℃、研磨时间为1～100h；所述研磨介质为锆珠、铝珠、玻璃珠中的至少一种；所述研磨介质在研磨腔中的体积填充率为70～90％；所述研磨介质的粒径为0.03～0.3mm；所述步骤(1)中的溶剂为去离子水、无水乙醇、异丙醇中的至少一种；所述改性剂与所述溶剂的质量比为1∶1.5～27。

6.如权利要求5所述的硬化液，其特征在于，所述改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、多元醇中的至少一种；优选地，所述改性剂为γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、乙酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅、2-(3，4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯中的至少一种。

7.如权利要求5或6所述的硬化液，其特征在于，所述改性剂与无机纳米粒子的质量比为0.5～3。

8.如权利要求1所述的硬化液，其特征在于，所述可固化树脂至少包含两个可光引发聚合基团；所述低聚物至少包含两个可光引发聚合基团；所述可光引发聚合基团中至少包含一种与所述改性纳米粒子表面接枝改性链段所述可增加无机纳米粒子相容性基团一致或相似的基团。