亲水自洁纳米氢氧化铝及其制备方法和丙烯酸组合物技术

本发明专利技术公开了一种亲水自洁纳米氢氧化铝，其粒径范围为10‑40nm，并由有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐通过水解反应制备而成，有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐的摩尔比为：(20‑80)∶(0.4‑1)∶1∶3，所述有机溶剂为无水乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠；所述无机盐为碳酸氢钠或碳酸钠。本发明专利技术还公开了前述亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法和一种含有前述亲水自洁纳米氢氧化铝的丙烯酸组合物。

Hydrophilic self-cleaning nano aluminum hydroxide and its preparation method and acrylic composition

【技术实现步骤摘要】
亲水自洁纳米氢氧化铝及其制备方法和丙烯酸组合物
本专利技术涉及一种亲水自洁纳米氢氧化铝，此外，本专利技术还涉及前述亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法和含有前述亲水自洁纳米氢氧化铝的丙烯酸组合物。
技术介绍
氢氧化铝，通常用作无机阻燃添加剂，不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴落和有毒气体，因此获得较广泛的应用，为用量最大和应用最广的阻燃剂，使用量也在逐年增加，常用于热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。氢氧化铝也是重要的抗酸药，具有抗酸、局部止血和保护溃疡面等作用。在中国专利CN101970356A中公开了一种改性氢氧化铝混合粉体的制备方法，主要用于做橡胶和塑料的填料；在中国专利CN102010620A中公开了一种纳米氢氧化铝分散液的制备方法，主要用于做吸墨材料；在中国专利CN104944457A中公开了一种表面改性氢氧化铝的制备方法，主要用于做电子行业的阻燃剂。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，根据本专利技术的实施例，希望提供一种亲水自洁纳米氢氧化铝，旨在使氢氧化铝纳米粒子具备有亲水自洁效果和防眩光的功能；此外，还提出了该含有亲水自洁纳米氢氧化铝的丙烯酸组合物制备方法和含有前述亲水自洁纳米氢氧化铝的丙烯酸组合物。根据实施例，本专利技术提供的一种亲水自洁纳米氢氧化铝，其粒径范围为10-40nm，并由有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐通过水解反应制备而成，有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐的摩尔比为：(20-80)∶(0.4-1)∶1∶3，所述有机溶剂为无水乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠；所述无机盐为碳酸氢钠或碳酸钠。根据一个实施例，本专利技术前述亲水自洁纳米氢氧化铝中，铝盐为硫酸铝和硫酸铝铵。根据实施例，本专利技术提供的一种亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法，包括如下步骤：(1)将铝盐溶液、有机溶剂、表面活性剂混合均匀后，在60-80℃下的水浴中搅拌，搅拌速度为150转/分钟；(2)将无机盐溶液滴加入到步骤(1)的混合溶液中，滴加速度为2ml/min，反应过程中用酸度计检测pH值，当pH大于4时，停止反应，放入带聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在60-120℃的温度下进行陈化结晶反应8-24小时；(3)将步骤(2)得到的产物过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤，在80-120℃的温度下干燥8-24小时，制备出氢氧化铝；(4)将步骤(3)得到的氢氧化铝和石油醚的混合后，并搅拌均匀，然后将改性剂缓慢加入，以500转/分钟的速度搅拌30分钟，其中氢氧化铝∶石油醚∶改性剂＝20-30wt％∶65-79wt％∶1-5wt％；再经80-120℃干燥后和研磨，制得粒径范围为10-40nm的亲水自洁纳米氢氧化铝。根据一个实施例，本专利技术前述亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法中，步骤(4)中，石油醚的沸程为30～60℃、60～90℃、90～120℃。根据一个实施例，本专利技术前述亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法中，步骤(4)中，所述的改性剂为分子量介于200-1000之间的聚乙二醇类聚合物。根据一个实施例，本专利技术前述亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法中，分子量介于200-1000之间的聚乙二醇类聚合物为聚乙二醇二羧酸、甲氧基聚乙二醇或羧甲基化甲氧基聚乙二醇。根据实施例，本专利技术提供的一种丙烯酸组合物，由下述质量百分比的物质组成：亲水自洁氢氧化铝10-20wt％；有机溶剂或水30-40wt％；丙烯酸树脂40-60wt％；所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和二甲苯；所述的丙烯酸树脂为UV固化型水性丙烯酸树脂或UV固化型油性丙烯酸树脂。相对于现有技术，本专利技术通过水热化学反应把带羟基或羧基基团的聚乙二醇聚合物修饰到纳米氢氧化铝的表面，从而使氢氧化铝具备有亲水自洁的功能。随后的实施例和实验例将证明，本专利技术含亲水自洁纳米氢氧化铝的丙烯酸组合物添加到UV胶水中，施工后，其接触角小于5°；接触水后，水在其表面扩散，形成均匀的水膜，可以完全的浸润基材表面，隔离污渍，并且可以通过水的重力作用将污渍带走，达到自清洁效果。由于氢氧化铝纳米粒子，可以漫反射光线，加入到UV胶水中，干燥后具有良好的防眩光效果；此外，本专利技术还具有制备方法简单，成本低、产业化容易等特点。附图说明图1是试验例UV胶水干燥后的亲水自洁原理图。图2是试验例UV胶水防眩光原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。本专利技术以下实施例中所使用的原料如无特别标示均为市售产品。实施例1(1)将20ml乙醇，1.5g的十二烷基苯磺酸钠加入到250ml的0.03mol/l的硫酸铝溶液中，在60℃下的水浴中搅拌，搅拌速度为150转/分钟；(2)将10％的碳酸钠溶液滴加入到步骤(1)的混合溶液中，滴加速度为2ml/min，反应过程中用酸度计检测pH值，当pH大于4时，停止反应，放入带聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在80℃的温度下进行陈化结晶反应20小时。(3)将步骤(2)得到的产物过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤，在80℃的温度下干燥20小时，制备出氢氧化铝。(4)将用步骤(3)方法所制备出的20g氢氧化铝和78g石油醚(沸程30-60℃)混合后，并搅拌均匀。然后将2g改性剂甲氧基聚乙二醇缓慢加入，以500转/分钟的速度搅拌30分钟。再经80℃干燥6小时、研磨后，制得粒径范围为10-40nm的亲水自洁纳米氢氧化铝。将20克实施例1制备出的亲水自洁纳米氢氧化铝和40二甲苯混合后，搅拌均匀，再加入40克UV固化溶剂型丙烯酸树脂，搅拌均匀，制备成组合物。实施例2(1)将20ml丙醇，1.5g的十二烷基硫酸钠加入到250ml的0.04mol/l的硫酸铝铵溶液中，在70℃下的水浴中搅拌，搅拌速度为150转/分钟；(2)将12％的碳酸氢钠溶液滴加入到步骤(1)的混合溶液中，滴加速度为2ml/min，反应过程中用酸度计检测pH值，当pH大于4时，停止反应，放入带聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在100℃的温度下进行陈化结晶反应18小时。(3)将步骤(2)得到的产物过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤，在100℃的温度下干燥18小时，制备出米氢氧化铝。(4)将用步骤(3)方法所制备出的25g氢氧化铝和72g石油醚(沸程60-90℃)混合后，并搅拌均匀。然后将3g改性剂聚乙二醇二羧酸缓慢加入，以500转/分钟的速度搅拌30分钟。再经100℃干燥8小时、研磨后，制得粒径范围为10-40nm的亲水自洁改性纳米氢氧化铝。将20克实施例2制备出的亲水自洁纳米氢氧化铝和30克乙酸乙酯混合后，搅拌均匀，再加入50克本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲水自洁纳米氢氧化铝，其特征是，其粒径范围为10-40nm，并由有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐通过水解反应制备而成，有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐的摩尔比为：(20-80)∶(0.4-1)∶1∶3，所述有机溶剂为无水乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠；所述无机盐为碳酸氢钠或碳酸钠。/n

【技术特征摘要】
1.一种亲水自洁纳米氢氧化铝，其特征是，其粒径范围为10-40nm，并由有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐通过水解反应制备而成，有机溶剂、表面活性剂、铝盐和无机盐的摩尔比为：(20-80)∶(0.4-1)∶1∶3，所述有机溶剂为无水乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠；所述无机盐为碳酸氢钠或碳酸钠。


2.根据权利要求1所述的亲水自洁纳米氢氧化铝，其特征是，铝盐为硫酸铝和硫酸铝铵。


3.一种亲水自洁纳米氢氧化铝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将铝盐溶液、有机溶剂、表面活性剂混合均匀后，在60-80℃下的水浴中搅拌，搅拌速度为150转/分钟；
(2)将无机盐溶液滴加入到步骤(1)的混合溶液中，滴加速度为2ml/min，反应过程中用酸度计检测pH值，当pH大于4时，停止反应，放入带聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在60-120℃的温度下进行陈化结晶反应8-24小时；
(3)将步骤(2)得到的产物过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤，在80-120℃的温度下干燥8-24小时，制备出氢氧化铝；
(4)将步骤(3)得到的氢氧化铝和石油醚的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳怡，尤先锋，
申请(专利权)人：上海沪正实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31