[发明专利]一种核壳结构硫酸钡复合材料及其制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 202211730679.0 申请日: 2022-12-30
公开(公告)号: CN116023818A 公开(公告)日: 2023-04-28
发明(设计)人: 陈焰;胡广齐;叶炜浩;梁敏婷;郑明东 申请(专利权)人: 佛山安亿纳米材料有限公司
主分类号: C09D7/48 分类号: C09D7/48;C09D7/61;C09D7/62;C09D163/00;C09D133/00
代理公司: 北京中仟知识产权代理事务所(普通合伙) 11825 代理人: 喜欢
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摘要:
搜索关键词: 一种 结构 硫酸钡 复合材料 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明属于涂料技术领域,公开了一种核壳结构硫酸钡复合材料及其制备方法和应用。该核壳结构硫酸钡复合材料,由内至外,依次包括纳米硫酸钡、硅烷层和碳量子点层。该核壳结构硫酸钡复合材料通过两步法制得,先制备表面带正电荷的纳米硫酸钡,再将碳量子点与表面带正电荷的纳米硫酸钡混合,静电组装。其结构稳定,与环氧树脂、丙烯酸树脂等基础涂料配方的相容性好。将该核壳结构硫酸钡复合材料加入涂料中,不仅能够有效提高涂料抗UV辐射的能力,延长抗UV辐射的时效,提高涂料的使用寿命;而且能使碳量子点在涂料中能够得到更为广泛的应用。

技术领域

本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种核壳结构硫酸钡复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

涂料是一种被广泛用于涂覆物体表面,形成粘附性好且具有一定强度包覆层的材料。涂料能够提高物体的使用寿命以及使物体美观化等。在涂料配方中,纳米材料是必需的一类添加剂,常用的添加剂包括二氧化钛、碳酸钙以及硫酸钡等无机纳米材料。通过添加无机纳米材料,不仅能够改善涂料的牢固性,而且可以提高白度,此外,也可起到降低成本的作用。

纳米硫酸钡,与涂料的基础材料(丙烯酸树脂或环氧树脂等)具有近似的折射率,且具有很高的白度值和低廉的成本,在涂料配方中被广泛应用且占比重较高。然而,纳米硫酸钡仅作为单一添加剂应用涂料时,对提升涂料的性能,如抗UV辐射等,其作用微弱。因此,必须配合其他抗老化剂(如UV吸收剂)使用。

而且现有商业化UV吸收剂可以缓解太阳光中UV辐射对涂料的老化,但其存在时效性短的问题,与长达十年以上的涂料使用寿命不吻合。

因此,亟需提供一种含有纳米硫酸钡的涂料,能够高效和长效地抗UV辐射,提高涂料的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种核壳结构硫酸钡复合材料及其制备方法和应用。将本发明提供的核壳结构硫酸钡复合材料加入涂料中,能够有效提高涂料抗UV辐射的能力,延长抗UV辐射的时效,提高涂料的使用寿命。

本发明第一方面提供了一种核壳结构硫酸钡复合材料。

具体地,一种核壳结构硫酸钡复合材料,由内至外,依次包括纳米硫酸钡、硅烷层和碳量子点层。

优选地,所述纳米硫酸钡的粒径为20~700nm;进一步优选地,所述纳米硫酸钡的粒径为50~400nm。

本发明第二方面提供了一种核壳结构硫酸钡复合材料的制备方法。

具体地,一种核壳结构硫酸钡复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备表面带正电荷的纳米硫酸钡;

(2)将碳量子点与步骤(1)制备的表面带正电荷的纳米硫酸钡混合,在搅拌的过程中静电组装,形成核壳结构硫酸钡复合材料。

优选地,所述表面带正电荷的纳米硫酸钡采用带正电荷的硅烷对纳米硫酸钡进行表面改性得到。

优选地,所述带正电荷的硅烷为含-NH-或-NH2-基团,且含有至少一个甲氧基或乙氧基的硅烷。

进一步优选地,所述带正电荷的硅烷选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、氨甲基二甲基乙氧基硅烷、3-丙胺基三乙氧基硅烷、双[3-(三乙氧基硅)丙基]胺、N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺中的至少一种。

优选地,所述带正电荷的硅烷的质量为所述纳米硫酸钡的质量的0.1%~5%;进一步优选地,所述带正电荷的硅烷的质量为所述纳米硫酸钡的质量的0.5%~3%。

更为具体地,一种核壳结构硫酸钡复合材料的制备方法,选自方式(1)或(2)中的一种:

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