掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法技术

本发明专利技术提供了一种掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，包括将纳米粒子与有机碳源以2：1‑2比例混合均匀，并加入抗氧化剂

【技术实现步骤摘要】
掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法


[0001]本专利技术涉及一种掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，属于有机树脂

。

技术介绍

[0002]纳米粒子由于其特殊的尺寸效应和表面效应，在光学
、
电学
、
磁学
、
催化等方面表现出优异的性能，引起了广泛的关注和研究
。
然而，由于纳米粒子之间容易发生聚集和氧化等现象，导致其性能下降或失效
。
因此，如何有效地保护和分散纳米粒子是提高其应用价值和稳定性的关键问题
。
[0003]目前常用的保护和分散纳米粒子的方法主要有两种：一种是物理方法，即在纳米粒子表面吸附或包裹一层稳定剂或载体；另一种是化学方法，即在纳米粒子表面进行修饰或功能化
。
物理方法虽然简单易行，但稳定剂或载体与纳米粒子之间缺乏强化作用，并且容易脱落或被洗涤掉；化学方法虽然可以形成较牢固的键合作用，并且可以引入不同的功能基团以调节纳米粒子的亲疏水性等性质，但也存在着操作复杂
、
反应条件苛刻
、
副产物多等缺点
。
[0004]因此，开发一种既能有效地保护和分散纳米粒子又能赋予其新颖功能并且操作简便环境友好的方法是迫切需要解决的技术问题
。
[0005]有鉴于此，确有必要提出一种掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，主要包括以下步骤：步骤
1、
将纳米粒子与有机碳源以2：1‑2比例混合均匀，并加入抗氧化剂
、
表面活性剂和掺杂剂，得到混合物，所述掺杂剂包括硼烷
、
三乙基硼
、
氨气
、
氮气
、
氧气或二氧化硫；步骤
2、
将混合物在惰性气体或真空下加热至
200
‑
800℃
，使有机碳源在纳米粒子表面形成碳层，得到掺杂纳米粒子的碳包覆前驱体；步骤
3、
将碳包覆前驱体
、
有机树脂
、
溶剂和添加剂混合，其中碳包覆前驱体掺杂量为
0.1
‑
10wt
％，有机树脂掺杂量为
10
‑
90wt
％，溶剂掺杂量为5‑
50wt
％，添加剂掺杂量为
0.1
‑
10wt
％；将混合后的混合物放入搅拌机中搅拌，在室温下固化，经过切割
、
研磨工艺处理，得到掺杂纳米粒子的有机包覆树脂的成品
。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，步骤1中，所述纳米粒子为四氧化三铁纳米粒子
、
二氧化硅纳米粒子
、
氧化铝纳米粒子
、
氧化锆纳米粒子
、
氧化钛纳米粒子
、
碳纳米管纳米粒子
、
金纳米粒子
、
硅纳米粒子中的至少一种
。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，步骤1中，所述纳米粒子为两种材料时，比例为3：2或4：
1
，将两种所述纳米粒子的混合物经过超声波处理2小时
。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，步骤1中，所述有机碳源为柠檬酸
、
聚乙烯醇
、
聚吡咯
、
维生素
C、
聚乙二醇
、
沥青
、
蒽
、
苯胺中的至少一种
。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，步骤1中，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠
。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，步骤3中，所述有机树脂为环氧树脂
、
丙烯酸树脂
、
聚氯乙烯树脂
、
聚丙烯树脂
、
聚乙烯树脂
、
聚氨酯树脂
、
聚硅氧烷树脂
、
聚烯烃树脂
、
聚苯胺
、
聚吡咯中的至少一种
。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，步骤3中，所述溶剂为甲醇
、
乙醇
、
丙酮
、
乙醚
、
丙酮
、
氯仿
、
甲苯
、
二甲苯中的至少一种
。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，步骤3中，所述添加剂为硅油
、
硅烷
、
硅油醚
、
硅油醚
、
硅烷醚
、
硅油醇中的至少一种
。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，步骤3具体还包括以下步骤：掺杂纳米粒子：将碳包覆前驱体滴加到有机树脂中，同时加入聚合助剂搅拌均匀；调整粘度：加入稀释剂和交联剂搅拌均匀，以调整混合物的粘度和流动性；调节
pH
值：通过加入酸性物质或碱性物质，调节混合物的
pH
值；进行聚合反应：将混合物转移到反应器中，加入聚合催化剂，进行聚合反应；进行固化：将聚合后的混合物放入模具中，在高温条件下进行固化；进行表面处理：将固化后的混合物以喷涂或者电子束处理进行表面处理
。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述聚合助剂为如聚丙烯酰胺，所述稀释剂为丙酮
、
乙酸乙酯中的至少一种，所述交联剂为环氧丙烷，所述酸性物质为稀盐酸，所述碱性物质为氢氧化钠
。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，在进行固化的过程中，包括在模具中进行加热
、
压缩
、
振动处理
、
外加电场或磁场进行处理
。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术能够有效地降低制备成本，提高制备效率，使其具有良好的经济效益
。
附图说明
[0019]图1为本专利技术掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法实施例1的测试性能表
。
[0020]图2为本专利技术掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法实施例2的测试性能表
。
[0021]图3为本专利技术掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法实施例3的测试性能表
。
[0022]图4为本专利技术掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法实施例4的测试性能表
。
[0023]图5为本专利技术掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法实施例5的测试性能表
。
[0024]图6为本专利技术掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法实施例6的测试性能表...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤
1、
将纳米粒子与有机碳源以2：1‑2比例混合均匀，并加入抗氧化剂
、
表面活性剂和掺杂剂，得到混合物，所述掺杂剂包括硼烷
、
三乙基硼
、
氨气
、
氮气
、
氧气或二氧化硫；步骤
2、
将混合物在惰性气体或真空下加热至
200
‑
800℃
，使有机碳源在纳米粒子表面形成碳层，得到掺杂纳米粒子的碳包覆前驱体；步骤
3、
将碳包覆前驱体
、
有机树脂
、
溶剂和添加剂混合，其中碳包覆前驱体掺杂量为
0.1
‑
10wt
％，有机树脂掺杂量为
10
‑
90wt
％，溶剂掺杂量为5‑
50wt
％，添加剂掺杂量为
0.1
‑
10wt
％；将混合后的混合物放入搅拌机中搅拌，在室温下固化，经过切割
、
研磨工艺处理，得到掺杂纳米粒子的有机包覆树脂的成品
。2.
根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，其特征在于：步骤1中，所述纳米粒子为四氧化三铁纳米粒子
、
二氧化硅纳米粒子
、
氧化铝纳米粒子
、
氧化锆纳米粒子
、
氧化钛纳米粒子
、
碳纳米管纳米粒子
、
金纳米粒子
、
硅纳米粒子中的至少一种
。3.
根据权利要求2所述的掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，其特征在于：步骤1中，所述纳米粒子为两种材料时，比例为3：2或4：1，将两种所述纳米粒子的混合物经过超声波处理2小时
。4.
根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，其特征在于：步骤1中，所述有机碳源为柠檬酸
、
聚乙烯醇
、
聚吡咯
、
维生素
C、
聚乙二醇
、
沥青
、
蒽
、
苯胺中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的掺杂纳米粒子的有机包覆树脂制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晟，周品默，
申请(专利权)人：通友智能装备江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：