一种改性纳米TiO制造技术

本发明专利技术公开了一种改性纳米TiO

A modified nano TiO

【技术实现步骤摘要】
一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体是指一种改性纳米TiO2苯丙复合材料的制备方法。
技术介绍
随着人们生态环保意识的增强，化工涂料行业面临巨大挑战和机遇，水性涂料是未来发展的必然趋势。苯丙聚合物因具备较好的耐热性、耐老化及成本低等优点，广泛应用胶粘剂、纸张处理和建筑等行业，但其涂膜耐水性较差和硬度较低使其应用受到极大限制，纳米TiO2是一种无机材料，其具有独特的光催化性能，能赋予涂料自清洁和抗紫外功能，将纳米TiO2添加到苯丙聚合物中，制备成纳米TiO2苯丙复合材料能克服水性涂料硬度低耐水性差之不足而且能增加涂料许多优异的性能，目前，纳米TiO2苯丙复合材料的制备方法罕有披露。
技术实现思路
为了解决上述难题，本专利技术提供了一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法。为了实现上述功能，本专利技术采取的技术方案如下：一种改性纳米TiO2苯丙复合材料，按重量百分比，包括：改性纳米TiO20.5％～2％，十二烷基苯磺酸钠0.4％～1.2％，过硫酸钾0.2％～0.8％，丙烯酸5％～10％，丙烯酸酯40％～55％，苯乙烯25％～35％，水10％～15％，烷基酚聚氧乙烯醚1％～3％。进一步地，所述改性纳米TiO2为油酸改性的纳米TiO2。进一步地，所述丙烯酸酯为丙烯酸丁酯。本专利技术还包括一种改性纳米TiO2苯丙复合材料的制备方法，包括：步骤1：按重量百分比称取各组分：改性纳米TiO20.5％～2％，十二烷基苯磺酸钠0.4％～1.2％，过硫酸钾0.2％～0.8％，丙烯酸5％～10％，丙烯酸酯40％～55％，苯乙烯25％～35％，水10％～15％，烷基酚聚氧乙烯醚1％～3％；步骤2：将改性纳米TiO2、过硫酸钾和水加入带搅拌的反应釜中，以3000～4000r/min高速搅拌，在氮气氛围下升温至80～85℃；步骤3：往依次加入十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸酯和苯乙烯，维持搅拌，并于80～85℃下保温110～120min；步骤4：对反应釜进行降温，温度下降后，采用稀氨水调节溶液pH至7～8，即可得到改性纳米TiO2苯丙复合材料。本专利技术采用上述方法取得有益效果如下：一种改性纳米TiO2苯丙复合材料，通过将改性纳米TiO2与丙烯酸、苯乙烯等单体在引发剂作用下充分反应制得，具有铅笔硬度高、耐水性能强、力学性能优异、水性纳米TiO2高固含量的优点，采用本专利技术提供的改性纳米TiO2苯丙复合材料的制备方法可一步制得改性纳米TiO2苯丙复合材料，工艺简单，便于操作。附图说明图1为本专利技术一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法的纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物的红外光谱图；图2为本专利技术一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法的纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物的粒径分布图；图3为本专利技术一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法的纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物涂膜的SEM图；图4为本专利技术一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法的纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物的TEM图；图5为本专利技术一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法的纳米TiO2苯丙复合材料应力-应变曲线图。具体实施方式下面结合具体实施对本专利技术的技术方案进行进一步详细地说明，但本专利技术不收实施例的限制。实施例1一种改性纳米TiO2苯丙复合材料及其制备方法，所述方法包括：步骤1：按重量百分比称取各组分：改性纳米TiO20.8％，十二烷基苯磺酸钠0.8％，过硫酸钾0.4％，丙烯酸6.5％，丙烯酸丁酯45％，苯乙烯35％，水10％，烷基酚聚氧乙烯醚1.5％；步骤2：将改性纳米TiO2、过硫酸钾和水加入带搅拌的反应釜中，高速搅拌，在氮气氛围下升温至80～85℃；步骤3：往依次加入十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯，维持搅拌，并于80～85℃下保温110～120min；步骤4：对反应釜进行降温，温度下降后，采用稀氨水调节溶液pH至7～8，即可得到改性纳米TiO2苯丙复合材料。实施例2步骤1：按重量百分比称取各组分：改性纳米TiO21％，十二烷基苯磺酸钠0.8％，过硫酸钾0.4％，丙烯酸6.5％，丙烯酸丁酯45％，苯乙烯33％，水12％，烷基酚聚氧乙烯醚1.5％；其它制备工艺步骤同实施列1。实施例3步骤1：按重量百分比称取各组分：改性纳米TiO20.6％，十二烷基苯磺酸钠0.8％，过硫酸钾0.4％，丙烯酸6.2％，丙烯酸丁酯45％，苯乙烯34％，水12％，烷基酚聚氧乙烯醚1.5％；其它制备工艺步骤同实施列1。表1.按实施例1-3配方制得的改性纳米TiO2的主要性能附图1为纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物的红外光谱图纳米TiO2苯丙复合材料的红外光谱，图中两曲线1235cm-1、1308cm-1处均出现了C-H弯曲振动吸收峰，聚合物链上C＝O键的特征吸收峰对应于1731cm-1处，3450cm-1、1454cm-1和1650cm-1为-COO-的特征吸收峰，3032cm-1、2929cm-1、2875cm-1处分别对应苯环、亚甲基和甲基上的C-H伸缩振动吸收峰，3345cm-1处出现了苯丙聚合物链上O-H的伸缩振动吸收峰，与苯丙聚合物相比，623cm-1和659cm-1处出现了TiO2特征吸收峰，可初步判定苯丙聚合物中已掺入了纳米TiO2粒子；附图2为纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物的粒径分布图，从图中看出，苯丙聚合物的粒径主要分布在80nm～170nm之间，有效粒径为110nm左右，掺入纳米TiO2后使聚合物的粒径分布变宽，所得纳米TiO2苯丙复合材料的有效粒径为180nm左右，粒径主要分布在170nm～260nm之间，纳米TiO2苯丙复合材料相较于苯丙聚合物的有效粒径增大且分布比较均匀。附图3为纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物涂膜的SEM图，其中a为苯丙聚合物涂膜横断面SEM图，b为纳米TiO2苯丙复合涂膜横断面SEM图。从图中看出，苯丙聚合物涂膜横断面比较平整基本看不出有什么粒子，b图纳米TiO2苯丙复合涂膜横断面中分散有许多突起的TiO2粒子而且分布比较均匀。由此可以进一步说明，苯丙聚合物材料中已均匀地掺入了改性纳米TiO2粒子。附图4为纳米TiO2苯丙复合材料与苯丙聚合物的TEM图，其中a为苯丙聚合物TEM图，b为纳米TiO2苯丙复合材料TEM图。从图中可以看出，图a中分散的粒子不多，图b中无机纳米粒子TiO2分布较多且比较均匀，尽管图b看不出是否存在核壳结构，这可能是由于聚合物在干燥过程中乳液粒子相互挤压出现变形，使纳米TiO2发生迁移而形成。但这足以说明改性后的纳米TiO2粒子能较好地分散于苯丙聚合物中。附图5为纳米TiO2苯丙复合材料应力-应变曲线图，从图中看出，复合材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性纳米TiO

【技术特征摘要】
1.一种改性纳米TiO2苯丙复合材料，其特征在于，按重量百分比，包括：改性纳米TiO20.5％～2％，十二烷基苯磺酸钠0.4％～1.2％，过硫酸钾0.2％～0.8％，丙烯酸5％～10％，丙烯酸酯40％～55％，苯乙烯25％～35％，水10％～15％，烷基酚聚氧乙烯醚1％～3％。


2.根据权利要求1所述的一种改性纳米TiO2苯丙复合材料，其特征在于，所述改性纳米TiO2为油酸改性的纳米TiO2。


3.根据权利要求1所述的一种改性纳米TiO2苯丙复合材料，其特征在于，所述丙烯酸酯丙烯酸丁酯。


4.一种改性纳米TiO2苯丙复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王升文，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32