一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法技术

本发明专利技术提供了一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，包括，对金属氧化物进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，进行表面修饰，最终得到产品。本发明专利技术所提供的强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，所采用的氧化锌、氧化镉、二氧化钛、二氧化锡，皆具有良好的屏蔽紫外线功能，同时还具有对皮肤无刺激，不分解，不变质，热稳定性好的优点，可以广泛用于化妆品、塑料、纺织等行业。

Method for preparing functional nanometer powder capable of strongly absorbing ultraviolet ray

The invention provides a strong ultraviolet absorption function of nanometer powder preparation method, including mechanical crushing of metal oxide, and high speed ultrasonic atomization; airflow pulverization and surface modification, final product. The invention provides a strong absorption function of UV nano powders preparation method, Zinc Oxide, cadmium oxide, titanium dioxide, two tin oxide which has excellent ultraviolet shielding function, but also has no stimulation to skin, decomposition, deterioration, has the advantages of good thermal stability, can be widely used in cosmetics, plastic the textile industry, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法
本专利技术属于功能纳米粉体制备
，具体涉及一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法。
技术介绍
紫外线依波长可分为短波(UVC，200-280nm)、中波(UVB，280-320nm)、长波(UVA，320-400nm)。紫外线UVC被臭氧吸收，紫外线对人类的危害，一般由UVA和UVB的综合作用引起。小于200nm的纳米级金属氧化物粉体，具有良好的屏蔽紫外线功能。纳米粉体的量子尺寸效应，使其对某种波长的光吸收带有“蓝移现象”和对各种波长的吸收有“宽化现象”，因而对紫外线的吸收显著增强。故纳米材料作为吸收紫外线功能材料，用于生活中化妆品、日用品等，具有巨大的市场需求。然而，纳米粒子粒径小、比表面大、极易团聚，表面极性大，与大部分聚合物相容性差，采用一般共混技术难以获得纳米尺度上的均匀分散；混合的不均匀使得现有的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物基体间的界面张力，难以实现理想的界面粘接，达不到粒子纳米填充的目的。此外，国内外对于金属氧化物纳米功能粉体制备，多采用化学工艺，具有成本高、操作复杂等缺点，不利于工业化应用。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述金属氧化物纳米功能粉体制备的技术空白，提出了本专利技术。因此，本专利技术其中的一个目的是解决现有技术中的不足，提供一种粒径小、且能够强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，包括，对金属氧化物进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，进行表面修饰，最终得到产品。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述超声高速雾化，其中超声功率为200～250W，高速雾化转速为20000～24000rpm。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述气流粉碎，其气体流量为2～4m3/min，气体压力为0.5～0.7MPa，气体温度为90～120℃。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述机械粉粹，其粉粹时间为0.5～1h，转速为250～350rpm。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述金属氧化物包括氧化锌、氧化镉、二氧化钛、二氧化锡中一种或几种。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述表面修饰，其中，修饰剂的流量为0.8～1.2ml/min。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述修饰剂为1～20μm液滴，其质量浓度为4～6wt.％。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述修饰剂包括硅烷偶联剂系列、钛酸酯系列或具有2～3官能团的小分子有机化合物的表面接枝化学试剂中的一种或几种。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述修饰剂包括疏基乙酸、氨基酸类、丙三醇中一种或几种。作为本专利技术所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法的一种优选方案，其中：所述修饰剂的用量为粉体质量的1～10％。本专利技术所具有的有益效果：(1)本专利技术所提供的强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，采用少量表面修饰剂即可制得性能更优异的纳米粉体。(2)本专利技术所提供的强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法所制备得到的纳米粉体，粒径小且在基体中具有优异的表面活化指数和分散性。(3)本专利技术所提供的强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，所采用的氧化锌、氧化镉、二氧化钛、二氧化锡，皆具有良好的屏蔽紫外线功能，同时还具有对皮肤无刺激，不分解，不变质，热稳定性好的优点，可以广泛用于化妆品、塑料、纺织等行业。(4)本专利技术所提供的强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法所制备的功能纳米粉体，经过表面修饰后，可使得粉体可以在基体当中均匀分散，故而进一步制备功能材料，能够充分发挥强吸收紫外线的效果。(5)本专利技术所提供的强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，与传统的化学制备方法相比，成本降低，操作方便，纳米粉体的粒度可控，生产效率高，可大规模应用于工业化生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1为实施例1所得氧化锌纳米粉体，由图可见，通过本专利技术所述方法制得的氧化锌纳米粉体，其平均粒径为100nm；图2为实施例2所得二氧化钛纳米粉体，由图可见，通过本专利技术所述方法制得的二氧化钛纳米粉体，其平均粒径为100nm；图3为实施例6中粉体沉降率测试实验结果图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本专利技术所述具有强吸收紫外线功能纳米粉体制备方法，通过对粉粹方式组合、粉粹时间、相应的转速、粉粹空气温度、表面修饰剂的用量等因素的优选改进，确定最终的制备方法，其中，1、粉粹方式组合从原料成本看，市售金属氧化物粉体通常未达纳米级别，或有纳米级别原料但价格昂贵，故选择普通级别金属氧化物粉体原料更经济；从给料粒度要求看，机械粉粹对此并无严格要求，气流粉粹对此则有严格要求，给料粒度过大会使得气流粉粹产能降低，机器损耗大，故机械粉粹更适宜处理粗原料，气流粉粹更适宜处理经机械粉粹加工过的精细原料；从粉粹得粉体的粉度分布看，气流粉粹相较于机械粉粹，其产出粉体的粒度分布更窄；综合考虑经济性、机器消耗、产能和产品标准要求，本专利技术通过对普通金属氧化物粉体原料进行机械粉粹，再进行气流粉粹。2、机械粉粹的粉粹时间专利技术人研究发现，在其他条件不变的情况下，金属氧化物粉体原料，在机械粉粹过程中，若粉粹时间过长，样品颗粒会发生团聚，同时产品成本也会相应提高。实施例1称取3t氧化锌粗粉，加入到350rpm转速的机械粉碎机中，粉碎45分钟，并同时采用超声高速雾化辅助粉碎，超声功率为250W，高速雾化转速为24000rpm，粉粹后粉体收集好称重；按5wt.％比例称取表面修饰剂疏基乙酸0.15t，调节气流粉粹机，气体流量为3m3/min，气体压力为0.6MPa，空气温度为100℃，修饰剂溶液浓度为5wt.％，修饰剂溶液的流量为1ml/min，雾化为1～20μm，开始粉碎后喷入修饰剂，粉碎完成后得到平均直径为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，其特征在于：包括，对金属氧化物进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，进行表面修饰，最终得到产品。

【技术特征摘要】
1.一种强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，其特征在于：包括，对金属氧化物进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，进行表面修饰，最终得到产品。2.根据权利要求1所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，其特征在于：所述超声高速雾化，其中超声功率为200～250W，高速雾化转速为20000～24000rpm。3.根据权利要求1或2所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，其特征在于：所述气流粉碎，其气体流量为2～4m3/min，气体压力为0.5～0.7MPa，气体温度为90～120℃。4.根据权利要求3所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，其特征在于：所述机械粉粹，其粉粹时间为0.5～1h，转速为250～350rpm。5.根据权利要求1、2或4中任一项所述强吸收紫外线的功能纳米粉体制备方法，其特征在于：所述金属氧化物包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘水平，夏清明，刘伟峰，
申请(专利权)人：江苏启弘新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32