一種納米觸變劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及化工新材料領(lǐng)域，具體為一種納米觸變劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦白粉具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良白度、著色力、遮蓋力和耐熱性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。
[0003]作為白色顏料，鈦白粉具有高遮蓋力、高光潔度、高白度和強(qiáng)耐候性等多種優(yōu)點(diǎn)。
[0004]但是未處理的鈦白粉主要成分為二氧化鈦，其表面被極性基團(tuán)所附著，因此鈦白粉很容易因極性吸附或吸潮而產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，鈦白粉很難在有機(jī)介質(zhì)中分散，因此影響了其在復(fù)合材料中的廣泛應(yīng)用。
[0005]而且鈦白粉的價(jià)格通常比較昂貴，為了解決價(jià)格高昂的成本，很多復(fù)合鈦白粉選擇一些單一的、質(zhì)地松軟的白色粉末與二氧化鈦產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)合，在一定程度上可以滿(mǎn)足白度需求，作為鈦白的替代品。
[0006]然而此復(fù)合鈦白粉作為無(wú)機(jī)填料在有機(jī)樹(shù)脂中的應(yīng)用還因其分散狀態(tài)制約而未能得到廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的鈦白粉在有機(jī)介質(zhì)中分散程度不好的缺陷，提供一種納米觸變劑及其制備方法。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
本發(fā)明一種納米觸變劑，包括以下重量份數(shù)的各組份:
納米碳酸媽25?40份、
納米鈦白粉15?25份、
二甲基硅油0.2?0.6份、
異丙醇0.8?1.6份、
納米高嶺土2?5份、
偶聯(lián)劑I?3份、
氧化鋅0.1?0.5份、
沸石4?8份。
[0009]優(yōu)選的，該納米觸變劑，包括以下重量份數(shù)的各組份:
納米碳酸媽30?36份、
納米鈦白粉18?22份、
二甲基硅油0.4份、
異丙醇1.2份、
納米高嶺土3.5份、
偶聯(lián)劑2份、 氧化鋅0.3份、
沸石6份。
[00?0]進(jìn)一步的，所述的納米碳酸I丐為方解石型立方體狀納米粒子，其粒度< 50nm。
[0011]進(jìn)一步的，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和鋁鋯偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
[0012]進(jìn)一步的，所述的偶聯(lián)劑為質(zhì)量比為2:3?5:1的硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑。
[0013]該納米觸變劑的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟:
1)、將納米鈦白粉、納米高嶺土、納米碳酸鈣、沸石在用超聲波發(fā)生器中充分混合3?5min，過(guò)200?250目的篩子；
2)、加入異丙醇和去離子水中，于40?50°C在900?1500r/min的速度下攪拌均勻；
3)、依次加入二甲基硅油、偶聯(lián)劑和氧化鋅，升溫到60°C反應(yīng)1.5?2h;
4)、用布氏漏斗過(guò)濾分離，并用30°C去離子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨后得到納米觸變劑。
[0014]進(jìn)一步的，在步驟4)中將納米觸變劑研磨得到1000?2000目粉體。
[0015]進(jìn)一步的，在步驟I)中超聲波發(fā)生器的功率為1.2鼎?1.51(1，時(shí)間5?15分鐘，工作方式為間歇式工作，每工作30秒，暫停30秒。
[0016]進(jìn)一步的，在步驟3)中升溫到60°C反應(yīng)后用恒溫磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速為800-1200r/min，攪拌時(shí)間為各步驟時(shí)間的60_80%。
[0017]本發(fā)明的納米碳酸鈣優(yōu)選方解石型立方體狀納米粒子，粒度<50nm的超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品，由于粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使用納米鈦白粉和納米高嶺土對(duì)納米碳酸鈣的表面改性包覆后，產(chǎn)生了普通粒子所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，大大改善體系的觸變性，避免了納米碳酸體系易流淌、擠出性差、強(qiáng)度低等缺陷，也很好的解決了鈦白粉在有機(jī)介質(zhì)中分散程度不佳的缺陷，同時(shí)大大減少了價(jià)格昂貴的鈦白粉的用量，降低了成本，具有較高的實(shí)用價(jià)值。產(chǎn)品可應(yīng)用于橡塑領(lǐng)域、油漆和涂料領(lǐng)域、機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域、航空和航天領(lǐng)域等，可作為顏料填充劑，具有細(xì)膩、均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)。在制漆中，能使配方密度較大的立德粉懸浮，起到防沉降的作用，制漆后，漆膜白度增加，光澤高，而遮蓋力不下降，水性和油性涂料均試用。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1
一種納米觸變劑，包括以下重量份數(shù)的各組份:
納米碳酸鈣25份、
納米鈦白粉25份、
二甲基硅油0.2份、
異丙醇1.6份、 納米高嶺土5份、
硅烷偶聯(lián)劑I份、
氧化鋅0.1份、
沸石4份。
[0020]該納米觸變劑的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟:
1)、將納米鈦白粉、納米高嶺土、納米碳酸鈣、沸石在用超聲波發(fā)生器中充分混合3?5min，過(guò)200?250目的篩子；
2)、加入異丙醇和去離子水中，于40?50°C在900?1500r/min的速度下攪拌均勻；
3)、依次加入二甲基硅油、偶聯(lián)劑和氧化鋅，升溫到60°C反應(yīng)1.5?2h;
4)、用布氏漏斗過(guò)濾分離，并用30°C去離子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨后得到納米觸變劑。
[0021]實(shí)施例2
一種納米觸變劑，包括以下重量份數(shù)的各組份:
納米碳酸鈣40份，納米碳酸鈣為方解石型立方體狀納米粒子，其粒度< 50nm、
納米鈦白粉15份、
二甲基硅油0.6份、
異丙醇0.8份、
納米高嶺土2份、
硼酸酯偶聯(lián)劑3份、
氧化鋅0.5份、
沸石8份。
[0022]該納米觸變劑的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟:
1)、將納米鈦白粉、納米高嶺土、納米碳酸鈣、沸石在用超聲波發(fā)生器中充分混合3?5min，過(guò)200?250目的篩子;超聲波發(fā)生器的功率為1.2KW，時(shí)間15分鐘，工作方式為間歇式工作，每工作30秒，暫停30秒；
2)、加入異丙醇和去離子水中，于40?50°C在900?1500r/min的速度下攪拌均勻；
3)、依次加入二甲基硅油、偶聯(lián)劑和氧化鋅，升溫到60°C反應(yīng)1.5?2h;
4)、用布氏漏斗過(guò)濾分離，并