一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法技术

本发明专利技术公开一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，包括：将石墨与表面活性剂分散于水中超声搅拌后，反应一定时间，制备出表面活性剂插层并包覆的石墨。将表面活性剂改性的石墨与制备相应纳米粒子的盐分散于的溶剂中，通过电荷诱导使纳米粒子在石墨表面原位生长，从而制备出纳米粒子负载的石墨。以纳米粒子改性的石墨替代纯石墨，按照现有制芯工艺配料并制备纳米粒子增强的高性能树脂铅芯。制造的纳米粒子改性树脂细铅芯性能优良，经验证其质量均达到国际A级标准。该方法能够在不改变现有加工工艺的同时，显著提高树脂铅芯的弯曲强度、冲击强度和书写舒适度，具有操作简单、成本低廉、产品质量高、设备投资少等特点，适于大规模工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法
本专利技术涉及树脂铅芯制备领域，具体涉及一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法。
技术介绍
目前，国内外市场对铅芯的需求量非常大，中国现有铅芯厂家十几家，产量不足500吨/年，而质量达到国际A类标准水平的仅占一半以上。而随着科技生活水平的不断提高，人们对铅芯的性能要求越来越高。其中，树脂铅芯相比于传统的石墨与粘土复合的铅芯，具有细芯易加工、书写顺滑、字迹清晰等特点，是目前最受欢迎的铅芯产品。对于一些高端场合，使用者要求铅芯既具有清晰的书写痕迹又具有较高的挠曲强度。然而，要提高铅芯书写痕迹的清晰度则需加入更多的石墨，而含石墨较多的铅芯往往较软且脆，在铅芯受较小力时就容易折断，从而降低书写舒适度。因此，铅芯市场迫切需求一款强度高、韧性好且书写痕迹清晰的树脂铅芯来替代现有产品。石墨作为铅笔芯的着色力，通常在铅芯原料组成中所占质量比约1/2。其在树脂铅芯种发挥着提高书写黑度的作用，而且在制备环节的烧结过程中发挥着成炭剂的作用。但石墨表面呈惰性状态，因而难以在树脂中分散、极易团聚，从而影响树脂铅芯的综合性能。所以，对石墨进行改性有望提高其树脂铅芯的性能，已有研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将石墨与表面活性剂分散于水中，超声搅拌分散后，在室温～100℃下充分反应，制得表面活性剂插层并包覆的石墨，即得到表面活性剂改性的石墨；其中，石墨：表面活性：水的质量份数比为10:(1～10):(10～100)；2)将改性的石墨与制备纳米粒子的无机盐分散于第一溶剂中，进行反应制得纳米粒子并使纳米粒子在石墨表面生长，制备纳米粒子负载的石墨，即得到纳米粒子改性的石墨；其中，石墨与其表面纳米粒子的质量份数比为10:(0.05～2)；3)以纳米粒子改性的石墨替代纯石墨，按照制芯工艺配料树脂并制备纳米粒子增强的树脂铅芯。

【技术特征摘要】
1.一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将石墨与表面活性剂分散于水中，超声搅拌分散后，在室温～100℃下充分反应，制得表面活性剂插层并包覆的石墨，即得到表面活性剂改性的石墨；其中，石墨：表面活性：水的质量份数比为10:(1～10):(10～100)；2)将改性的石墨与制备纳米粒子的无机盐分散于第一溶剂中，进行反应制得纳米粒子并使纳米粒子在石墨表面生长，制备纳米粒子负载的石墨，即得到纳米粒子改性的石墨；其中，石墨与其表面纳米粒子的质量份数比为10:(0.05～2)；3)以纳米粒子改性的石墨替代纯石墨，按照制芯工艺配料树脂并制备纳米粒子增强的树脂铅芯。2.根据权利要求1所述的一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，其特征在于，步骤1)中，表面活性剂为离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂。3.根据权利要求1所述的一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，其特征在于，步骤2)中，纳米粒子在石墨表面生长方法为：80～95℃水热反应3～8h或者在马弗炉中200～300℃煅烧3～8h。4.根据权利要求1所述的一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，其特征在于，步骤2)中，第一溶剂为水、无水乙醇、正戊醇及环己烷中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种纳米粒子增强树脂铅芯的制备方法，其特征在于，所述的纳米粒子为二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、氧化锆或氧化铁；制备纳米二氧化硅的无机盐选用正硅酸乙酯、九水硅酸钠或甲基硅油；制备纳米氧化锌的无机盐选用硝酸锌、乙酸锌或硫酸锌；制备纳米二氧化钛的无机盐选用四氯化钛、钛酸四丁酯或硫酸氧钛；制备纳米氧化锆的无机盐选用氢氧化锆、四氯化锆、丙醇锆或四烷氧基锆；制备纳米氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：马超峰，张伟祥，
申请(专利权)人：蓬莱凯威文体制品有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37