【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于密封剂，具体涉及一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法及其应用。
技术介绍
1、随着随动密封剂的需求量逐年增大，密封时效短是随动密封剂存在一个关键问题。随动密封剂一般用于中性笔笔芯尾部对中性墨水的密封，在随动密封剂的密封过程中，随动密封剂会随着中性墨水的移动不断的移动。许多随动密封剂中的组分在移动过程中受环境影响(温度过高，湿度过高)而导致组分分离现象限制了随动密封剂的密封性及密封时效。往往需要通过相容剂的添加才能保证随动密封剂中的组分相容性提高，而相容剂加入，容易导致随动密封剂与中性墨水发生互溶。
2、聚合物增容和纳米颗粒增容在我国增溶剂中运用最广、技术相对更为成熟。但聚合物增容和纳米颗粒增容在应用过程中仍然存在一些缺陷，例如当前应用的聚合物增容剂稳定性较差导致密封时效短，成本较高。另外纳米颗粒增容无法避免的导致随动密封剂与中性墨水发生互溶。目前关于随动密封剂的制备已有报道，中国专利(cn111909756a)公布了一种随动密封剂的制备方法，该制备方法将膨润土与基础油混合加热至充分膨胀活化，后续加入其他功能助剂继续加热制备随动密封剂，以保证随动密封剂与中性墨水互不相容。中国专利(cn108690558b)公布了的随动密封剂的制备方法的制备方法为，以基础油和有机酸锂盐为原料先制备随动密封剂，再将选自增稠剂，稳定剂等功能助剂加入其中。其均需要多种助剂才能制得随动密封剂。过多的功能助剂导致随动密封剂中的多组分会发生分离，进而影响密封时效。因此迫切需要开发出一种可以保证密封时效长的
3、1991年，de gennes首次将同时具有两种不同性质的单一颗粒定义为janus粒子，其“不对称”的性质主要由两半球表面不同化学基团所导致的，主要表现在物理形貌、化学性质不对称，乃至极性与非极性、磁学和光学上等性质上的各向异性等。近年来随着对janus粒子研究的深入，逐渐摸索出多种制备方法，如中国专利(cn114720683a)公布的微流控法、中国专利(cn111672456a)公布的晶种生长法、中国专利(cn108715646b)公布的模板自组装法、中国专利(cn107987279a)公布的电化学沉积法以及多种手段相结合的制备方法等。改性方法的核心都是保护粒子的一部分，修饰未受保护的部分，并在某些情况下再释放保护部分进行相应改性，进而修饰得到janus粒子。
4、亟待提出一种获得小尺寸、形貌规整、性能优良的两亲性janus纳米颗粒的制备方法，掺在随动密封剂中，在提高密封时效的同时，避免随动密封剂与中性墨水的互溶问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供：一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法及其应用，该方法用乳化界面法制备的janus纳米颗粒，使其具有两亲性，能够稳定随动密封剂与中性墨水之间的界面，提高随动密封剂的稳定性，进而保证密封时效。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，该方法为：
3、s1、制备nsio2：
4、将硅烷偶联剂和二氧化硅加入至去离子水中，在室温下搅拌反应后，离心并收集沉淀，得到表面修饰硅烷偶联剂的sio2纳米颗粒，命名为nsio2；
5、s2、制备c-nsio2：
6、将s1中得到的nsio2分散到水中，加入长链羧酸，磁力搅拌进行乳化反应后，烘干，得到两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒，命名为c-nsio2；
7、s3、制备掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂：
8、将硅油类聚合物、聚醚多元醇和s2中得到的c-nsio2混合后，在加热搅拌后，自然冷却至室温，得到掺有janus颗粒的随动密封剂。
9、优选地，s1中所述硅烷偶联剂、二氧化硅和去离子水的用量比为1.0g：0.25g:100g。
10、优选地，s1中搅拌反应的速率为200r/min，时间为2h。
11、优选地，s1中所述硅烷偶联剂为a-1100、kh560、a-1110或者kh550；所述二氧化硅粒径为10～100nm的纳米级二氧化硅。
12、优选地，s2中所述乳化反应的温度为60℃，反应时间为3h，搅拌速率为200r/min。
13、优选地，s2中所述nsio2、水和长链羧酸的用量比为1g：50g：0.4g。
14、优选地，s2中所述长链羧酸为棕榈酸或者硬脂酸；所述c-nsio2的粒径为50nm～75nm。
15、优选地，s3中所述硅油类聚合物、聚醚多元醇和c-nsio2的用量比为10g：4g:1g。
16、优选地，s3中所述硅油类聚合物为二甲基硅油、二乙基硅油、甲基苯基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油和烷基硅油中的一种以上。
17、本专利技术还提供了上述制备方法所制备的掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的应用，所述掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂用于中性墨水的密封。
18、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
19、1、本专利技术提供的掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂，janus改性二氧化硅纳米颗粒在随动密封剂中能较好地使各组分相容，由于具有出色的两亲性质，可在密封的同时避免与中性墨水互溶。
20、2、本专利技术提供的两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒具有两亲性质，相比于聚合物以及未改性的纳米颗粒，能保证随动密封剂体系更加稳定，增加随动密封剂与中性墨水间界面膜的强度，保证二者的互不相溶，提高密封效果以及密封时效。
21、3、本专利技术提供的两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒作为一种纳米材料具有高活性、高比表面的特点，随动密封剂密封体系所需的浓度极低，可进一步降低成本。
22、下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
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1.一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S1中所述硅烷偶联剂、二氧化硅和去离子水的用量比为1.0g：0.25g:100g。
3.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S1中搅拌反应的速率为200r/min，时间为2h。
4.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S1中所述硅烷偶联剂为A-1100、KH560、A-1110或者KH550；所述二氧化硅粒径为10～100nm的纳米级二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S2中所述乳化反应的温度为60℃，反应时间为3h，搅拌速率为200r/min。
6.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动
7.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S2中所述长链羧酸为棕榈酸或者硬脂酸；所述C-NSiO2的粒径为50nm～75nm。
8.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S3中所述硅油类聚合物、聚醚多元醇和C-NSiO2的用量比为10g：4g:1g。
9.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，S3中所述硅油类聚合物为二甲基硅油、二乙基硅油、甲基苯基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油和烷基硅油中的一种以上。
10.一种如权利要求1-9任一权利要求所述制备方法所制备的掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的应用，其特征在于，所述掺有两亲性Janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂用于中性墨水的密封。
...【技术特征摘要】
1.一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，s1中所述硅烷偶联剂、二氧化硅和去离子水的用量比为1.0g：0.25g:100g。
3.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，s1中搅拌反应的速率为200r/min，时间为2h。
4.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，s1中所述硅烷偶联剂为a-1100、kh560、a-1110或者kh550；所述二氧化硅粒径为10～100nm的纳米级二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性janus改性二氧化硅纳米颗粒的随动密封剂的制备方法，其特征在于，s2中所述乳化反应的温度为60℃，反应时间为3h，搅拌速率为200r/min。
6.根据权利要求1所述的一种掺有两亲性janus...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨颂，吴振江，吕雁同，刘守军，白亚东，罗干，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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