氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，将ATO纳米粉体与有机溶剂混合，加入正硅酸乙酯进行保温反应，冷却，再加入有机溶剂和聚乙烯亚胺，调节pH，经研磨制得ATO有机纳米浆料。本发明专利技术工艺简单、能耗低、成本低，使用高效复合分散剂及独特的分散技术，能在较短时间内制备出稳定的ATO有机纳米浆料。

【技术实现步骤摘要】
氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法
本专利技术属于氧化锡锑纳米粉体领域，尤其涉及一种氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法。
技术介绍
节能和环保已成为当今时代主题。建筑隔热涂料、隔热玻璃和汽车隔热膜等，均是日常生活中节约能源的一些重要方法。为了消除电脑、电视等电子设备带来的静电危害和辐射危害，需要在电子设备屏幕表面上涂覆抗静电和防辐射的材料。纳米氧化锡锑(ΑΤ0)正是赋予这些材料以上功能的添加剂。ΑΤ0是一种η型半导体材料，具有良好的导电性和优异的光学性能，其在可见光区透过率可达85%，红外光区吸收率可达70%，紫外光区吸收率高达90%，电阻率约为1(Γ4Ω.cm。 制备ΑΤΟ纳米浆料主要包括两个步骤，首先是ΑΤΟ纳米粉体的制备，主要包括共沉淀法、水热法、固相法、溶胶-凝胶法等。其中，液相共沉淀法是制备ΑΤ0纳米粉体最常用和最成熟的方法，该法通常是以水溶液为反应介质，将锡和锑的盐溶液混合，在混合溶液中加入氢氧化钠或氨水等沉淀剂使共存于溶液中的锡、锑阳离子沉淀，沉淀物经洗涤、干燥、煅烧，得到相应的ΑΤ0纳米粉体。第二步是以ΑΤ0纳米粉体为原料，将其与溶剂、分散剂混合，研磨得到ΑΤ0纳米浆料。常见的ΑΤ0浆料是水性浆料和油性浆料，油性浆料常以乙醇、乙二醇、二甲苯、醋酸丁酯等为溶剂。中国专利“纳米锑掺杂的二氧化锡有机极性浆料”(专利号200310108477.3【公开日】2004-11-3)用湿法球磨工艺，将ΑΤ0纳米粉体、无水乙醇、强极性溶剂、分散剂混合，用盐酸调节pH为3-6，搅拌混匀后球磨24h，制得一种有机浆料。中国专利申请“锑掺杂氧化锡浆料及其制备方法“(专利申请号201110314806.4【公开日】2011-10-17)，以无水乙醇作为有机溶剂，油酸和PVP混合为分散剂，按一定比列加入ΑΤ0纳米粉体，在室温条件下球磨40h，最后滤出锆珠，即得蓝色ΑΤ0纳米浆料。中国专利“纳米锑掺杂氧化锡在乙二醇中分散方法”(专利号200510024671.2【公开日】2005-3-25)将纳米ΑΤ0粉体与分散剂在pH为5?9条件下水相中球磨24?72小时，再将经水相球磨处理的ΑΤ0粉体与乙二醇混合，加入分散剂，于pH为7?9条件下球磨，最后得到ΑΤ0/乙二醇浆料。可见，目前ΑΤ0纳米浆料的制备方法简单、浆料稳定性也较好，但球磨时间较长，从24h至72h不等，从而导致能耗较大，珠子磨损严重，同时也易于引入杂质，导致浆料质量下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺简单、能耗低、成本低的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，所得ΑΤ0有机纳米浆料稳定性较好。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案:氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，将ΑΤ0纳米粉体与有机溶剂混合，加入正硅酸乙酯进行保温反应，冷却，再加入有机溶剂和聚乙烯亚胺，调节pH，经研磨制得ΑΤ0有机纳米浆料。 有机溶剂为乙醇、异丙醇、醋酸丁酯、丁酮中的一种或多种。 上述氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，包括以下步骤: (a)将ΑΤ0纳米粉体与有机溶剂混匀，再加入正硅酸乙酯进行保温反应，冷却后得表面改性的ΑΤ0有机分散液； (b)在步骤(a)中改性后的ΑΤΟ有机分散液中，加入有机溶剂和聚乙烯亚胺，混匀，调节pH，研磨，最后得到ΑΤ0有机纳米浆料。 正硅酸乙酯与ΑΤ0纳米粉体的质量比为1:50?1:10，聚乙烯亚胺与ΑΤ0纳米粉体的质量比为1:50?1:10 ;步骤(a)中有机溶剂与ΑΤΟ纳米粉体的质量比为1:0.6?1:1.2，步骤(b)中有机溶剂与步骤(a)中ΑΤΟ纳米粉体的质量比为1:0.4?1:1。 步骤(a)中的反应是在50°C?80°C及搅拌条件下回流反应0.5?1.5h。 步骤(b)中的研磨过程中控制温度不超过40°C，调节pH值为5?8，研磨时间为 2.0 ?8.0ho ΑΤΟ纳米粉体可按以下方法制备: (1)将锡盐和锑盐溶于高浓度乙醇，得到无色透明的锡-锑混合溶液，待用； (2)将碳酸氢铵和与高浓度乙醇混合打浆，形成固液悬浮混合溶液，然后将少量醋酸铵溶于乙醇后，加入到固液悬浮混合溶液中，待用； (3)在搅拌条件下，将步骤(1)的锡-锑混合溶液与步骤(2)的固液悬浮混合溶液混合，进行反应，得到白色乳状的Sn (0H)4和NH4C1混合物沉淀； (4)将步骤(3)的白色乳状混合物沉淀过滤，真空干燥，回收乙醇之后，滤饼加去离子水溶解分散，过滤，用去离子水洗涤，然后用无水乙醇脱水，经真空干燥，得白色粉状Sn(0H)4前驱体； (5)将步骤(4)的白色粉状前驱体于马弗炉中煅烧，粉碎，制得浅蓝灰色ΑΤ0纳米粉体。 高浓度乙醇为无水乙醇或质量分数> 95%的乙醇溶液；步骤⑴中锡盐为SnCl4、SnCl2、SnCl4.4H20、SnCl2.2H20，锑盐为SbCl3，锡-锑混合溶液的摩尔浓度为0.5mol/L?3.0mol/L，Sn:Sb的摩尔比为1:0.05?1:0.2;步骤(1)中锡盐的用量与步骤(2)中碳酸氢铵的摩尔比为1:2?1:6 ;步骤(2)中碳酸氢铵与高浓度乙醇用量的固液质量比为1:2?1:10，醋酸铵的用量为碳酸氢铵质量的1%?10%。 步骤(3)中控制反应温度为5?30°C，pH值为5?8，反应时间为2?6h ;步骤 (4)中真空干燥温度为40?90°C，溶解滤饼的去离子水的用量为干燥滤饼质量的3?10倍；步骤(5)中煅烧温度500?700°C，时间1?4h。 针对目前制备氧化锡锑有机纳米浆料存在的问题，专利技术人建立了一种工艺简单、能耗低、成本低的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，使用高效复合分散剂及独特的分散技术，在较短时间内制备出稳定的ΑΤ0有机纳米浆料。相对于现有公开的技术，本专利技术方法的创新之处在于: (1)制备浆料时，使用了正硅酸乙酯、聚乙烯亚胺的复合分散剂，以及先表面改性后研磨分散的技术，使正硅酸乙酯充分包覆在ΑΤ0颗粒表面，起到阻碍颗粒之间的相互团聚作用，并与聚乙烯亚胺协同分散，促进了 ΑΤ0在有机溶剂中的分散稳定性。 (2)所用ΑΤ0纳米粉体可按给定的方法制备，该法以锡盐和锑盐为原料、乙醇为反应介质、碳酸氢铵为中和剂、醋酸铵为助溶剂的新制备方法，得到的高质量ΑΤ0纳米粉体具有团聚度低、比表面高、易分散等特点。 【附图说明】 图1是实施例1制得的纳米ΑΤ0/乙醇浆料的透射电镜图。 图2是实施例2制得的纳米ΑΤ0/异丙醇浆料的透射电镜图。 图3是实施例3制得的纳米ΑΤ0/乙醇/异丙醇浆料的透射电镜图。 【具体实施方式】 实施例1 将156.36g SnCl4和36.52g SbCl3溶于650mL无水乙醇溶液，得到无色透明的锡-锑混合溶液，将80.00g碳酸氢铵与800.0g无水乙醇溶液混合打浆，然后将1.15g醋酸铵溶于少量乙醇加入其中，分散，得到固液悬浮混合溶液。在搅拌条件下，将锡-锑溶液与固液悬浮溶液混合，进行反应，反应温度为5°C，pH值为5，反应时间为2.0h，得到白色乳状311(0!1)4和NH4C1混合物沉淀。经过滤，在40°C下真空干燥，回收乙醇之后，滤饼加670.0g去离子水溶解分散，过滤，用去离子水洗涤，至检测不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于：将ATO纳米粉体与有机溶剂混合，加入正硅酸乙酯进行保温反应，冷却，再加入有机溶剂和聚乙烯亚胺，调节pH，经研磨制得ATO有机纳米浆料。

【技术特征摘要】
1.一种氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于:将ΑΤΟ纳米粉体与有机溶剂混合，加入正硅酸乙酯进行保温反应，冷却，再加入有机溶剂和聚乙烯亚胺，调节ΡΗ，经研磨制得ΑΤΟ有机纳米浆料。2.根据权利要求1所述的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于:所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、醋酸丁酯、丁酮中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(a)将ΑΤΟ纳米粉体与有机溶剂混匀，再加入正硅酸乙酯进行保温反应，冷却后得表面改性的ΑΤΟ有机分散液； (b)在步骤(a)中改性后的ΑΤΟ有机分散液中，加入有机溶剂和聚乙烯亚胺，混匀，调节ΡΗ，研磨，最后得到ΑΤΟ有机纳米浆料。4.根据权利要求3所述的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于:所述正硅酸乙酯与ΑΤΟ纳米粉体的质量比为1:50?1:10，聚乙烯亚胺与ΑΤΟ纳米粉体的质量比为.1:50-1:10 ;步骤(a)中有机溶剂与ΑΤΟ纳米粉体的质量比为1:0.6?1:1.2，步骤(b)中有机溶剂与步骤(a)中ΑΤΟ纳米粉体的质量比为1:0.4?1:1。5.根据权利要求3所述的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于步骤(a)中的反应是在50°C?80°C及搅拌条件下回流反应0.5?1.5h。6.根据权利要求3所述的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于步骤(b)中的研磨过程中控制温度不超过40°C,调节pH值为5?8,研磨时间为2.0?8.0h。7.根据权利要求3所述的氧化锡锑有机纳米浆料的制备方法，其特征在于所述ΑΤΟ纳米粉体按以下方法制备: (1)将锡盐和锑盐溶于高浓度乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹作栋，刘旭，孙皓，刘炳山，肖天，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45