The invention belongs to the technical field of organic / inorganic composite super hydrophobic materials, in particular to a TiO2 / polystyrene core-shell composite particles, according to the weight percentage, made of the composite materials of raw materials including at least: TiO2 precursor 10%~50% 5%~25%; styrene; initiator 0.5%~3.5%; amide solvent 25%~70%; modifier 5%~15%; the TiO2 precursor is four titanium chloride or four butyl titanate, silane coupling agent and the modifier for gamma methacryloxy propyl trimethoxy silane or containing epoxy groups. Compared with the prior art, the invention uses the material is cheap and easy to get, which makes the whole process cost is low; the invention also has the monodisperse and controllable particle size and the apparent advantages of the contact angle is bigger, the composite material has good chemical stability, good optical stability and hydrophobicity, the super hydrophobic coating prepared by the invention can be used for building exterior wall coatings, industrial coatings, hull wear etc..
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料及其制备方法
本专利技术属于有机/无机复合超疏水材料
,特别涉及一种二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料及其制备方法。
技术介绍
由于有机/无机复合材料兼具有有机物质和无机物质的综合优点,具有优异的力学、热学、电学和光学性能,因而它们在很多领域都受到广泛关注。将一个尺寸在微米至纳米级的球形颗粒表面包覆数层均匀纳米薄膜,制备出核壳式有机/无机复合材料,从而使高分子材料的复合从简单的有机-无机共混发展到亚微观的有机复合,这种崭新的“复合技术”已引起人们的广泛关注。通常意义上的核壳材料不仅包括由相同或不同的物质组成的核壳材料,其中还包括空球和微胶囊等复合材料。有机/无机复合粒子同时具备无机材料和有机材料的优点,这类材料不仅可以保持有机高分子的成膜性、透明性和柔软性等优良的特点,而且还具有无机材料的不燃性、耐擦伤性、耐溶剂性、高硬度等优良特点。核壳式无机/有机复合粒子作为抗冲击改性剂、增韧剂、涂料、粘合剂、高分子催化剂、色谱填充剂、光敏剂、磁性材料、光催化降解有机物等,广泛应用于生物、医学、化工、电子、军事等领域。最近几年,设计、合成单分散、粒径可控的核壳型纳米复合粒子成为了众多杂化材料和纳米材料等相关领域研究的重点。在工业、环境、生物等材料应用中,固体表面的润湿性是材料重要的性能,表观接触角大于150o的表面即超疏水表面受到广泛关注。有机/无机复合材料由于其优良的性能,在超疏水表面领域受到广泛应用。目前,国内外对于超疏水材料的制备方法已经有了很多报道,主要有以下几个方面:(1)Hou等人将亲水性二氧化钛加入到苯乙烯中 ...
【技术保护点】
一种二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,所述复合材料包括核层和壳层,所述核层为二氧化钛,所述壳层为聚苯乙烯,其特征在于,按重量百分比计,制成所述复合材料的原料至少包括:二氧化钛前驱体 10%~50%;苯乙烯 5%~25%;引发剂 0.5%~3.5%;酰胺类溶剂 25%~70%;改性剂 5%~15%;所述二氧化钛前驱体为四氯化钛或钛酸四丁酯,所述改性剂为γ‑甲基丙烯酰氧基三甲氧基丙基硅烷或含环氧基的硅烷偶联剂。
【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,所述复合材料包括核层和壳层,所述核层为二氧化钛,所述壳层为聚苯乙烯,其特征在于,按重量百分比计,制成所述复合材料的原料至少包括:二氧化钛前驱体10%~50%;苯乙烯5%~25%;引发剂0.5%~3.5%;酰胺类溶剂25%~70%;改性剂5%~15%;所述二氧化钛前驱体为四氯化钛或钛酸四丁酯,所述改性剂为γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基丙基硅烷或含环氧基的硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,其特征在于,按重量百分比计,制成所述复合材料的原料至少包括:二氧化钛前驱体25%~40%;苯乙烯10%~20%;引发剂1.5%~2.5%;酰胺类溶剂30%~55%;改性剂7.5%~10%。3.根据权利要求1或2所述的二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,其特征在于:所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种;所述苯乙烯为采用减压蒸馏的方法除去水和阻聚剂的苯乙烯。4.根据权利要求1或2所述的二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,其特征在于:所述酰胺类溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基丙烯酰胺和N-甲基乙酰胺中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,其特征在于:所述原料还包括水和盐酸,所述二氧化钛前驱体、所述去离子水和所述盐酸的质量比为1:(0.1-0.3):(0.01-0.1)。6.根据权利要求1或2所述的二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料,其特征在于:所述含环氧基的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和/或β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷。7.一种权利要求1至6任一项所述的二氧化钛/聚苯乙烯核/壳微粒复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)改性二氧化钛溶胶的制备...
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