壳层具有片状结构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法，本发明专利技术首先利用碱刻蚀机理和奥斯特瓦尔德熟化机理制备壳层具有片状结构的中空氧化锌微球，然后通过物理共混法采用其改性聚丙烯酸酯乳液。通过氨水或氢氧化钠对氢氧化锌/氧化锌复合微球中的氢氧化锌优先刻蚀以及氧化锌纳米颗粒定向吸附生长的自组装过程形成壳层具有片状结构的中空氧化锌微球，制备工艺简单，反应条件温和，可操作性强且产率高，所制备的壳层具有片状结构的中空氧化锌微球形貌均一。与纯聚丙烯酸酯涂膜相比，通过本发明专利技术的方法改性的聚丙烯酸酯乳液涂膜的透水汽性提高了51％，耐水性提高了11.61％，抗张强度提升了60.26％。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，本专利技术首先利用碱刻蚀机理和奥斯特瓦尔德熟化机理制备壳层具有片状结构的中空氧化锌微球，然后通过物理共混法采用其改性聚丙烯酸酯乳液。通过氨水或氢氧化钠对氢氧化锌/氧化锌复合微球中的氢氧化锌优先刻蚀以及氧化锌纳米颗粒定向吸附生长的自组装过程形成壳层具有片状结构的中空氧化锌微球，制备工艺简单，反应条件温和，可操作性强且产率高，所制备的壳层具有片状结构的中空氧化锌微球形貌均一。与纯聚丙烯酸酯涂膜相比，通过本专利技术的方法改性的聚丙烯酸酯乳液涂膜的透水汽性提高了51％，耐水性提高了11.61％，抗张强度提升了60.26％。【专利说明】壳层具有片状结构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸酯乳液 的制备方法
： 本专利技术涉及一种改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法，特别涉及一种壳层具有片状结 构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法。 技术背景： 中空结构材料是二十世纪五、六十年代发展起来的一种新型微粒材料，被广泛用 于药物控释、光吸收、微胶囊封装、水处理、催化、生物化学等领域。氧化锌由于形貌多样、结 构可控、且具有众多特殊的物理化学性能，因此在中空结构材料领域备受关注。目前，制备 中空氧化锌的方法主要有模板法、奥斯特瓦尔德熟化法和化学刻蚀法。相较于模板法而言， 采用奥斯特瓦尔德熟化法和化学刻蚀法制备中空ZnO微球具有如下优势：首先，成本低，无 需模板材料；其次，操作过程简单，可以避免模板法中去除模板的过程。但是这两种方法所 制备的中空氧化锌形貌并不易于控制，特别是关于特定形貌的中空氧化锌的制备还鲜见报 道。 聚丙烯酸酯因其来源广泛，成本低廉，具有良好的粘着性、耐曲折性等优点，成为 皮革涂饰剂中应用最为广泛的成膜材料。但是其成膜致密，导致卫生性能降低，进而影响革 制品穿着的舒适度。因此，科研工作者对于如何提高聚丙烯酸酯涂层的透水汽性展开了大 量的工作。主要包括以下两个方面：一是采用无机纳米粒子改性聚丙烯酸酯乳液，利用纳米 粒子与有机相间形成的界面为涂层提供更多的水汽通道，然而该方法提升幅度并不大。二 是利用本身具有良好卫生性能的蛋白类成膜材料改性聚丙烯酸酯，从而提高聚丙烯酸酯涂 层的透水汽性，（甘长凤，徐群娜，周建华，等.三元两亲共聚物作乳化剂制备核壳型改性酪 素皮革涂饰剂.中国皮革，2013,42(5) :37-41.)但是蛋白类成膜材料耐水性差，不耐摩 擦且力学性能较差。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于提供一种壳层具有片状结构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸 酯乳液的制备方法，采用该方法制备的改性聚丙烯酸酯乳液涂膜后不仅具有良好的透水汽 性，而且具有一定的耐水性和力学性能。 为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案： 1)将2/3用量的Ζη(Ν03)2 · 6H20与六亚甲基四胺混溶于去离子水中，并于81? 84°C下反应5min，然后加入2/3用量的柠檬酸钠，保温反应1. 1?1. 5h后，加入剩余1/3用 量的Ζη(Ν03)2 ·6Η20与六亚甲基四胺，并于86?90°C下反应5min后，加入剩余1/3用量的 柠檬酸钠，反应l〇min后，调节pH值为9. 2?10. 8,再于86?90°C下保温反应3?5h，然 后经水洗、干燥得到壳层具有片状结构的中空氧化锌微球；其中，Ζη(Ν03) 2 · 6H20、六亚甲基 四胺、柠檬酸钠的总用量的质量比为（〇· 624?1. 2075) : (0· 2775?0· 5685) : (0· 0225? 0. 2985)； 2)将壳层具有片状结构的中空氧化锌微球在去离子水中经超声分散后，加入聚丙 烯酸酯乳液中，搅拌并于75?80°C下反应6?8h，得到壳层具有片状结构的中空氧化锌微 球改性聚丙烯酸酯乳液；所述壳层具有片状结构的中空氧化锌微球与聚丙烯酸酯乳液的质 量比为（〇· 030 ?0· 160) :30。 所述Ζη(Ν03)2 · 6H20的总质量与去离子水的质量比为（0· 624?1. 2075) :70。 所述pH值是采用氨水或氢氧化钠水溶液进行调节的。 所述干燥是在60?80°C条件下干燥8?12h。 所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为30%。 所述超声分散时，壳层具有片状结构的中空氧化锌微球与去离子水的质量比为 (0. 030 ?0. 160) :15。 所述超声分散的时间为10?20min。 所述搅拌速度为350?450rpm。 与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果： (1)本专利技术利用碱刻蚀机理和奥斯特瓦尔德熟化机理制备壳层具有片状结构的中 空氧化锌微球，工艺简单，成本低，反应条件温和，可重复性强且产率高；所制备的壳层具有 片状结构的中空氧化锌微球形貌均一。 (2)通过物理共混法，采用壳层具有片状结构的中空氧化锌微球对聚丙烯酸酯乳 液进行改性，利用其内部中空结构、壳层片状结构交织形成的大比表面及粗糙度、氧化锌固 有的性能特点及氧化锌与聚丙烯酸酯间的巨大界面，提升聚丙烯酸酯涂层的综合性能。与 纯聚丙烯酸酯涂膜相比，通过本专利技术的方法改性的聚丙烯酸酯乳液涂膜的透水汽性和耐 水性能够同时提高，并且透水汽性提高了 51%，耐水性提高了 11.61%，抗张强度提升了 60. 26%。 进一步的，通过氨水或氢氧化钠对氢氧化锌/氧化锌复合微球中的氢氧化锌优先 刻蚀以及氧化锌纳米颗粒定向吸附生长的自组装过程形成壳层具有片状结构的中空氧化 锌微球，使得所制备的壳层具有片状结构的中空氧化锌微球形貌均一。 【专利附图】【附图说明】： 图1为壳层具有片状结构的中空氧化锌微球的SEM照片。其中图1(a)为在放大 倍数为20000倍下的SEM图，图1 (b)为在放大倍数为50000倍下的SEM图。 【具体实施方式】： 下面通过具体实施例对本专利技术所述壳层具有片状结构的中空氧化锌微球改性聚 丙烯酸酯乳液的制备方法做进一步说明。 实施例1 : 1)将2/3用量的Ζη(Ν03)2 · 6H20与六亚甲基四胺混溶于去离子水中，并于81°C 下反应5min，然后加入2/3用量的柠檬酸钠，保温反应1. lh后，加入剩余1/3用量的 Ζη (Ν03) 2 · 6H20与六亚甲基四胺，并于86°C下反应5min后，加入剩余1/3用量的柠檬酸钠， 并于86°C下反应lOmin后，采用氨水调节pH值为9. 4,再于86°C下保温反应3h，然后经水 洗、60°C下干燥12h得到壳层具有片状结构的中空氧化锌微球；其中，Ζη(Ν0 3)2 · 6H20、六亚 甲基四胺、柠檬酸钠的总用量的质量比为0. 891 :0. 42 :0. 111 ;Ζη(Ν03)2 ·6Η20的总质量与去 离子水的质量比为〇. 891 :70。 2)将壳层具有片状结构的中空氧化锌微球在去离子水中经超声分散lOmin后，力口 入固含量为30%的聚丙烯酸酯乳液中，350rpm下搅拌并于75°C下反应6h，得到壳层具有片 状结构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸酯乳液；所述壳层具有片状结构的中空氧化锌微球 与聚丙烯酸酯乳液的质量比为〇. 030 :30 ;壳层具有片状结构的中空氧化锌微球与去离子 水的质量比为0.030 :15。 实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
壳层具有片状结构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将2/3用量的Zn(NO3)2·6H2O与六亚甲基四胺混溶于去离子水中，并于81～84℃下反应5min，然后加入2/3用量的柠檬酸钠，保温反应1.1～1.5h后，加入剩余1/3用量的Zn(NO3)2·6H2O与六亚甲基四胺，并于86～90℃下反应5min后，加入剩余1/3用量的柠檬酸钠，反应10min后，调节pH值为9.2～10.8，再于86～90℃下保温反应3～5h，然后经水洗、干燥得到壳层具有片状结构的中空氧化锌微球；其中，Zn(NO3)2·6H2O、六亚甲基四胺、柠檬酸钠的总用量的质量比为(0.624～1.2075)：(0.2775～0.5685)：(0.0225～0.2985)；2)将壳层具有片状结构的中空氧化锌微球在去离子水中经超声分散后，加入聚丙烯酸酯乳液中，搅拌并于75～80℃下反应6～8h，得到壳层具有片状结构的中空氧化锌微球改性聚丙烯酸酯乳液；所述壳层具有片状结构的中空氧化锌微球与聚丙烯酸酯乳液的质量比为(0.030～0.160)：30。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍艳，王程，马建中，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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