[发明专利]高耐磨光固化丙烯酸酯/水滑石纳米复合材料及其制法

摘要

本发明公开了一种高耐磨紫外光固化丙烯酸酯/水滑石纳米复合材料及其制备方法，特征是先在烷烃-阴离子表面活性剂-水组成微乳液中制备有机改性的水滑石，并使水滑石层间距离增大；将其加入到含10-90%H2O2的水溶液中，转到高压反应釜中，100-200℃下反应1-72小时，过滤，洗涤至中性，得到层板剥离的水滑石。然后将其与丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物和紫外光引发剂混合，制得紫外光固化的剥离型丙烯酸酯/水滑石纳米复合材料。本发明的方法操作简单、易行，实现了水滑石片层在聚合物基体中的高度层离及良好分散。与纯丙烯酸酯材料相比，本发明的材料紫外光固化后具有高耐磨性、高硬度且耐腐蚀性好，有着广泛的工业应用前景。

主权项

一种用于紫外光固化的高耐磨丙烯酸酯/水滑石纳米复合材料的制备方法，其特征在于：（1）有机改性水滑石的制备：在表面活性剂‑水的胶束溶液中，加入表面活性剂质量0.1‑10倍的烷烃，在30‑90℃，以500‑3000转/分钟的转速搅拌，同时滴加重量百分浓度为5‑50%的碱性溶液调节pH值在7‑12，用二价金属离子与三价金属离子的摩尔比为1‑6:1、二价金属离子和三价金属离子的总浓度为0.1‑3摩尔/升的混合水溶液进行滴定，同时滴加重量百分浓度为5‑50%的碱性溶液调节pH值7‑12，滴定结束后在50‑90℃恒温6‑36小时，过滤得有机改性水滑石滤饼；（2）有机改性层板剥离水滑石的制备：将有机改性水滑石滤饼倒入到含有H2O2水溶液中，H2O2体积比占10‑90%，搅拌均匀，转入到高压反应釜中，100‑200℃下反应1‑72小时，过滤，反复洗涤至中性，得到有机改性的层板剥离的水滑石。过滤后，将沉淀物用水洗涤除去未参加反应的长链阴离子表面活性剂，将所得到的经阴离子表面活性剂有机改性的层板剥离的水滑石分散于丙酮中，形成重量百分浓度为10‑20%的丙酮分散液；（3）高耐磨紫外光固化丙烯酸酯/水滑石纳米复合材料的制备按重量比为丙烯酸酯低聚物50‑70%、丙烯酸酯单体20‑40%、自由基紫外光引发剂1‑5%和有机改性层板剥离水滑石丙酮分散液1‑20%混合，搅拌分散均匀，减压抽去丙酮，即得到高耐磨紫外光固化丙烯酸酯水滑石纳米复合材料。