專利名稱：納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂飾劑的制備方法，具體涉及一種納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法。
背景技術(shù)：
丙烯酸樹脂乳液具有優(yōu)異成膜性、機械穩(wěn)定性和粘附性，涂膜平整，保光、保色性好的特點，是一類重要的涂飾成膜材料，但聚丙烯酸酯分子線形結(jié)構(gòu)的特點導(dǎo)致了涂膜存在著“熱粘冷脆”、不耐溶劑，涂層粘著不牢等問題，使其應(yīng)用受到限制。碳納米管具有極優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電磁和光學(xué)等性能，并有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，·將其用于聚合物改性，可以提高聚合物的力學(xué)性能、耐熱性、導(dǎo)電性和耐磨性等性能。納米SiO2具有高韌性、耐高溫、耐磨等特性，可作為丙烯酸樹脂乳液的補強材料，能改善涂層的彈性、耐磨性等性能。MWCNTs/Si02納米復(fù)合粒子綜合了碳納米管和納米SiO2的優(yōu)異性能，除了具有兩者的固有特性外，還具有良好的電磁、熱學(xué)等性能，可實現(xiàn)碳納米管和納米SiO2的優(yōu)勢互補和納米增強的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服丙烯酸樹脂“熱粘冷脆”的缺陷、并進一步提高涂層的強度、耐水性、耐熱性、透氣性、耐黃變和阻燃性的納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法，其特征在于 由以下步驟實現(xiàn)
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干；
步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(I)將O. 5-2. O重量份的丙烯酸、16. 0-42. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和55. 0-80. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，I. 0-3. 5重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量O.6-1. 4%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.01-0. 10%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、l-5%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散3-10分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；
(5)然后升溫至45-60°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌10-40分鐘后升溫至70-80°C，并在60-120分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在80-90°C反應(yīng)60分鐘，然后冷卻至室溫，加氨水調(diào)pH至6-8。
·
步驟一(3)中的硅烷偶聯(lián)劑為含有雙鍵的烷氧基硅烷，選自Y-甲基丙烯酰氧丙基二甲氧基娃燒、Y ~甲基丙稀酸氧丙基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒。步驟二( 2 )中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉。步驟二( 3 )中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明采用MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑，具有工藝簡單，易于控制，以水為介質(zhì)利于環(huán)保，容易實現(xiàn)連續(xù)化操作等優(yōu)點。通過原位乳液聚合，將硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02納米復(fù)合粒子鍵合到聚丙烯酸酯分子鏈中，增加了聚丙烯酸酯與MWCNTs/Si02間的相容性，使MWCNTs/Si02均勻分散涂層中，并且將MWCNTs和納米SiO2的優(yōu)良特性引入丙烯酸樹脂，克服了丙烯酸樹脂“熱粘冷脆”的缺陷、提高了涂層的強度、耐水性、耐熱性、透氣性、耐黃變、阻燃性。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的說明。本發(fā)明采用正硅酸乙酯溶膠-凝膠過程制備了 MWCNTs/Si02納米復(fù)合粒子，并以硅烷偶聯(lián)劑對其進行改性，通過原位乳液聚合，將硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02納米復(fù)合粒子鍵合到聚丙烯酸酯分子鏈中。具體實現(xiàn)步驟為
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干。
步驟一(3)中的硅烷偶聯(lián)劑為含有雙鍵的烷氧基硅烷，選自Y-甲基丙烯酰氧丙基二甲氧基娃燒、Y ~甲基丙稀酸氧丙基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒。步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(1)將O.5-2. O重量份的丙烯酸、16. 0-42. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和55. 0-80. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，I. 0-3. 5重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量O.6-1. 4%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.01-0. 10%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、l-5%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散3-10分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；·
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；
(5)然后升溫至45-60°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌10-40分鐘后升溫至70-80°C，并在60-120分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在80-90°C反應(yīng)60分鐘，然后冷卻至室溫，加氨水調(diào)pH至6-8。步驟二( 2 )中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉。步驟二( 3 )中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。以下為具體實施例
實施例I:
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干。步驟一(3)中的硅烷偶聯(lián)劑為含有雙鍵的烷氧基硅烷，選取Y-甲基丙烯酰氧丙
基二甲氧基娃燒。步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(1)將O.5重量份的丙烯酸、16. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和55. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，I. O重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量O.6%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.01%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、l%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散3分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；
(5)然后升溫至45°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌10分鐘后升溫至70°C，并在60分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在80°C反應(yīng)60分鐘,然后冷卻至室溫,加氨水調(diào)pH至6。步驟二(2)中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選取過硫酸銨。步驟二(3)中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選取十二烷基硫酸鈉?！嵤├?:
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干。步驟一(3)中的硅烷偶聯(lián)劑為含有雙鍵的烷氧基硅烷，選取Y-甲基丙烯酰氧丙
基二甲氧基娃燒。步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(1)將O.5重量份的丙烯酸、20. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和60. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，I. 5重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量O.8%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.03%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、2%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散5分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；
(5)然后升溫至48°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌20分鐘后升溫至70°C，并在75分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在80°C反應(yīng)60分鐘,然后冷卻至室溫,加氨水調(diào)pH至6。步驟二(2)中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選取過硫酸銨。步驟二(3)中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選取十二烷基苯磺酸鈉。
實施例3
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干。
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步驟一(3)中的硅烷偶聯(lián)劑為含有雙鍵的烷氧基硅烷，選取Y-甲基丙烯酰氧丙
基三乙氧基硅烷。步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(1)將I.O重量份的丙烯酸、25. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和65. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，2. O重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量I.0%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.06%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、3%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散7分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；
(5)然后升溫至51°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌30分鐘后升溫至75°C，并在90分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在85°C反應(yīng)60分鐘,然后冷卻至室溫,加氨水調(diào)pH至7。步驟二(2)中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選取過硫酸鉀。步驟二(3)中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選取烷基萘磺酸鈉。實施例4:
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干。步驟一(3)中的娃燒偶聯(lián)劑為含有雙鍵的燒氧基娃燒，選取乙稀基二甲氧基娃燒。
步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(1)將I.5重量份的丙烯酸、30. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和70. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，2. 5重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量I.2%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.09%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、4%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散9分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；· (5)然后升溫至54°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌40分鐘后升溫至75°C，并在105分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在85°C反應(yīng)60分鐘,然后冷卻至室溫,加氨水調(diào)pH至7。步驟二(2)中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選取過硫酸鉀。步驟二(3)中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選取烷基酚聚氧乙烯醚。實施例5
步驟一 MWCNTs/Si02的制備
(1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；
(2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ；
(3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ；
(4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干。步驟一(3)中的娃燒偶聯(lián)劑為含有雙鍵的燒氧基娃燒，選取乙稀基二乙氧基娃燒。步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法
(1)將2.O重量份的丙烯酸、42. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和80. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，3. 5重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)；
(2)將重量為單體總重量I.4%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液；
(3)將重量為單體總重量O.10%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、5%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散10分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液；
(4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻；
(5)然后升溫至60°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌40分鐘后升溫至80°C，并在120分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在90°C反應(yīng)60分鐘,然后冷卻至室溫,加氨水調(diào)pH至8。步驟二(2)中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選取過硫酸鈉。步驟二(3)中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選取脂肪醇聚氧乙烯醚?！?br> 權(quán)利要求
1.納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法，其特征在于 由以下步驟實現(xiàn) 步驟一 MWCNTs/Si02的制備 (1)將O.05重量份的MWCNTs-COOH置于燒杯中，加入43. O重量份的無水乙醇、11. O重量份的去尚子水，超聲分散20分鐘后,轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中； (2)在機械攪拌下開始滴加I.7重量份的正硅酸乙酯和43. O重量份的無水乙醇的混合溶液，2h滴完，室溫下反應(yīng)24h ； (3)滴加O.4重量份的硅烷偶聯(lián)劑、I. 15重量份的無水乙醇與O. 16重量份的去離子水的混合溶液，30分鐘滴完，室溫下再反應(yīng)24h ； (4)將反應(yīng)得到的混合溶液用O.22 μ m的微孔過濾膜抽濾，再用乙醇清洗濾餅，重復(fù)數(shù)次以除去未反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，之后將產(chǎn)物于60°C真空烘干； 步驟二 MWCNTs/Si02改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法 (1)將O.5-2. O重量份的丙烯酸、16. 0-42. O重量份的甲基丙烯酸甲酯和55. 0-80. O重量份的丙烯酸丁酯三種油溶性單體混合均勻制得混合單體，I. 0-3. 5重量份的丙烯酰胺單獨加入；以下物質(zhì)用量以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺四種單體總重量為基準(zhǔn)； (2)將重量為單體總重量O.6-1. 4%的引發(fā)劑溶于重量為單體總重量100%的去離子水中，配制成引發(fā)劑溶液； (3)將重量為單體總重量O.01-0. 10%的硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/Si02、l-5%的乳化劑與55%的去離子水混合均勻后超聲分散3-10分鐘，制得MWCNTs/Si02水分散液； (4)在裝有攪拌器、冷凝裝置、加料裝置的三口燒瓶中加入(3)中全部用量的MWCNTs/SiO2水分散液、(I)中混合單體的1/3份、(I)中全部用量的丙烯酰胺和175重量份的去離子水，攪拌均勻； (5)然后升溫至45-60°C，加入(2)中引發(fā)劑溶液的1/3份，攪拌10-40分鐘后升溫至.70-80°C，并在60-120分鐘內(nèi)滴加剩余2/3份的混合單體以及2/3份的引發(fā)劑溶液，全部滴完后在80-90°C反應(yīng)60分鐘，然后冷卻至室溫，加氨水調(diào)pH至6-8。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法，其特征在于 步驟一(3)中的硅烷偶聯(lián)劑為含有雙鍵的烷氧基硅烷，選自Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基娃燒、Y _甲基丙稀酸氧丙基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法，其特征在于 步驟二( 2 )中的引發(fā)劑為水溶性引發(fā)劑，選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法，其特征在于 步驟二(3)中的乳化劑為陰離子型乳化劑，選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米二氧化硅包覆的多壁碳納米管改性丙烯酸樹脂涂飾劑的制備方法。丙烯酸樹脂乳液具有優(yōu)異成膜性、機械穩(wěn)定性和粘附性，但聚丙烯酸酯分子線形結(jié)構(gòu)的特點導(dǎo)致了涂膜存在“熱粘冷脆”、不耐溶劑，涂層粘著不牢等問題。本發(fā)明采用正硅酸乙酯溶膠-凝膠過程制備了MWCNTs/SiO2納米復(fù)合粒子，并以硅烷偶聯(lián)劑對其進行改性，通過原位乳液聚合，將硅烷偶聯(lián)劑改性的MWCNTs/SiO2納米復(fù)合粒子鍵合到聚丙烯酸酯分子鏈中。本發(fā)明以水為介質(zhì)利于環(huán)保，容易實現(xiàn)連續(xù)化操作；將MWCNTs和納米SiO2的優(yōu)良特性引入丙烯酸樹脂，克服了丙烯酸樹脂“熱粘冷脆”的缺陷、進一步提高了涂層的強度、耐水性、耐熱性、透氣性、耐黃變、阻燃性。
文檔編號C08F292/00GK102786644SQ20121029702
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者劉海騰, 周建華, 孫友昌, 馬建中 申請人:陜西科技大學(xué)