含磷改性剂改性氧化锆及其制备方法和光学膜技术

本发明专利技术提供了一种含磷改性剂改性氧化锆及其制备方法和光学膜，涉及光学材料技术领域。该含磷改性剂改性氧化锆是由氧化锆表面包覆有含磷改性剂；含磷改性剂为(R1O)3‑

【技术实现步骤摘要】
含磷改性剂改性氧化锆及其制备方法和光学膜


[0001]本专利技术涉及光学材料
，尤其是涉及一种含磷改性剂改性氧化锆及其制备方法和光学膜。

技术介绍

[0002]由于氧化锆颗粒本身亲水性比较强，所以要想使氧化锆均匀的分散在有机体系中需对氧化锆表面进行充分改性，才能使氧化锆颗粒在酯溶性的有机溶剂或单体树脂中维持单分散状态。
[0003]尽管已有一些有机体系的氧化锆分散液被成功制备，其绝大部分是采用的羧酸类化合物或偶联剂类(如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等)或其组合进行表面改性，通过与氧化锆表面羟基形成C
‑
O键或Si
‑
O键连接有机基团来完成的。这种制备方法在前期制备以及使用时不会有什么问题出现，但在分散液放置过程中尤其是后期涂覆使用后，例如应用在显示屏内的增亮涂层，在环境中氧气和水分等多种因素的影响下，C
‑
O或Si
‑
O等键容易被破坏，造成粉体表面接枝的有机物脱落导致涂层或薄膜的雾度提高，影响屏幕的成像效果。同时纳米颗粒表面接枝的有机基团极性不能太高，极性高的有机基团后期分散液放置或分散液涂覆后纳米颗粒表面由于极性高容易吸附水分子也会造成涂层或薄膜的雾度上升，影响后期使用效果。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种含磷改性剂改性氧化锆，以缓解现有技术中羧酸类化合物或偶联剂类改性的氧化锆制成的分散液不稳定，引起光学膜雾度升高的技术问题。<br/>[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种含磷改性剂改性氧化锆，氧化锆表面包覆有含磷改性剂；
[0008]所述含磷改性剂为(R1O)3‑
n
PO(OH)
n
和/或(R1)3‑
n
PO(OH)
n
，n为1或2；
[0009]其中，R1组成的元素包括第一元素和任选的第二元素；
[0010]所述第一元素为C，所述第二元素为N、O和S中的至少一种；
[0011]所述R1中C、N和O的总原子数≥8，且R1中包括低极性基团和双键基团。
[0012]可选地，所述低极性基团包括甲基、亚甲基、苯环、酰氧基、双键和酯基中的至少一种。优选地，所述氧化锆的粒径为1nm
‑
30nm，优选为1nm
‑
10nm。
[0013]本专利技术的第二方面提供了含磷改性剂改性氧化锆的制备方法，在氧化锆的有机溶剂相溶液中加入含磷改性剂，回流搅拌，反应得到含磷改性剂改性氧化锆。
[0014]可选地，所述回流搅拌的温度为50℃
‑
150℃。
[0015]优选地，所述含磷改性剂的添加量为氧化锆质量的1wt.％
‑
30wt.％。
[0016]优选地，反应的时间为0.5h
‑
168h。
[0017]可选地，还包括在反应后干燥得到含磷改性剂改性氧化锆。
[0018]优选地，所述干燥的方式包括烘干、真空干燥、喷雾干燥和冷冻干燥中的至少一种。
[0019]可选地，有机溶剂相包括醇类、酮类、酯类、芳香烃类、醚类和酰胺类中的至少一种。
[0020]优选地，所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇中的至少一种。
[0021]优选地，所述酮类包括丙酮、丁酮和甲基异丁基甲酮中的至少一种。
[0022]优选地，所述酯类包括乙酸乙酯和/或乙酸丁酯。
[0023]优选地，所述芳香烃类包括甲苯、二甲苯和乙苯中的至少一种。
[0024]优选地，所述醚类包括丙二醇甲醚，乙二醇单甲醚和二乙二醇单丁醚中的至少一种。
[0025]优选地，所述酰胺类包括二甲基甲酰胺，N,N
‑
二甲基乙酰胺和N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种。
[0026]本专利技术的第三方面提供了一种有机溶剂型氧化锆分散液，包括含磷改性剂改性氧化锆、有机溶剂和分散剂；
[0027]所述含磷改性剂改性氧化锆为第一方面所述的含磷改性剂改性氧化锆或者第二方面所述制备方法制备得到的含磷改性剂改性氧化锆。
[0028]可选地，分散剂添加量为氧化锆质量分数的0wt.％
‑
20wt.％。
[0029]本专利技术的第四方面提供了一种树脂型氧化锆分散液，包括含磷改性剂改性氧化锆和树脂；
[0030]所述含磷改性剂改性氧化锆为第一方面所述的含磷改性剂改性氧化锆或者第二方面所述制备方法制备得到的含磷改性剂改性氧化锆。
[0031]优选地，所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂和有机硅树脂中的至少一种。
[0032]优选地，所述丙烯酸树脂包括光固化的丙烯酸树脂单体。
[0033]优选地，所述光固化的丙烯酸树脂单体包括丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸二苯酯、丙烯酸联苯酯、2
‑
联苯丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸联苯酯、2
‑
丙烯酸硝基苯酯、4
‑
丙烯酸硝基苯酯、2
‑
甲基丙烯酸硝基苯酯、4
‑
甲基丙烯酸硝基苯酯、2
‑
甲基丙烯酸硝基苄酯、4
‑
甲基丙烯酸硝基苄酯和2
‑
丙烯酸氯苯酯中的至少一种。
[0034]本专利技术的第五方面提供了一种光学膜，由所述的树脂型氧化锆分散液中加入光引发剂涂覆光固化后得到。
[0035]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0036]本专利技术提供的含磷改性剂改性氧化锆，能够分散在不同的有机溶剂或单体树脂中。含磷改性剂改性氧化锆表面形成P
‑
O键，因P有3d空轨道，在与O成键后，由于O上有孤电子对，会向P的3d空轨道提供，形成d
‑
p反馈pi键，成键数量多，所以更加稳定，而C
‑
O键只能形成一个化学键。所以氧化锆通过P
‑
O接枝的有机基团不容易脱落。同时接枝的有机基团R1中C、N和O的总原子数为8或以上，极性相对较低且含有活性双键，R1避免后期分散液或涂层容易吸收水分子和涂层在固化过程中氧化锆纳米颗粒不参与整个交联反应，彻底解决了后
期应用中出现雾度上升等问题。
[0037]本专利技术提供的含磷改性剂改性氧化锆的制备方法，工艺简单，处理量大，适合大规模工业化生产。
[0038]本专利技术提供的树脂型氧化锆分散液涂覆涂层或薄膜后雾度&lt;1.5％，且放置6个月后涂层或薄膜雾度无变化。
具体实施方式
[0039]下面将结合实施方式和实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含磷改性剂改性氧化锆，其特征在于，氧化锆表面包覆有含磷改性剂；所述含磷改性剂为(R1O)3‑
n
PO(OH)
n
和/或(R1)3‑
n
PO(OH)
n
，n为1或2；其中，R1组成的元素包括第一元素和任选的第二元素；所述第一元素为C，所述第二元素为N、O和S中的至少一种；所述R1中C、N和O的总原子数≥8，且R1中包括低极性基团和双键基团。2.根据权利要求1所述的含磷改性剂改性氧化锆，其特征在于，所述低极性基团包括甲基、亚甲基、苯环、酰氧基、双键和酯基中的至少一种；优选地，所述氧化锆的粒径为1nm
‑
30nm，优选为1nm
‑
10nm。3.一种权利要求1或2所述的含磷改性剂改性氧化锆的制备方法，其特征在于，在氧化锆的有机溶剂相溶液中加入含磷改性剂，回流搅拌，反应得到含磷改性剂改性氧化锆。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述回流搅拌的温度为50℃
‑
150℃；优选地，所述含磷改性剂的添加量为氧化锆质量的1wt.％
‑
30wt.％；优选地，反应的时间为0.5h
‑
168h。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括在反应后干燥得到含磷改性剂改性氧化锆；优选地，所述干燥的方式包括烘干、真空干燥、喷雾干燥和冷冻干燥中的至少一种。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，有机溶剂相包括醇类、酮类、酯类、芳香烃类、醚类和酰胺类中的至少一种；优选地，所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇中的至少一种；优选地，所述酮类包括丙酮、丁酮和甲基异丁基甲酮中的至少一种；优选地，所述酯类包括乙酸乙酯和/或乙酸丁酯；优选地，所述芳香烃类包括甲苯、二甲苯和乙苯中的至少一种；优选地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恒，张栋，聂丽萍，马海洋，
申请(专利权)人：山东国瓷功能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：