專利名稱：改性納米二氧化硅微粒在丙烯酸酯類單體中化學(xué)共混的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅微粒在丙烯酸酯類單體中的均勻分散性以及光固化產(chǎn)物在涂料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
納米二氧化硅的原子粒徑在幾納米到幾百納米之間，比表面積大，是一種白色、無毒、無味、無定形的無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品。具有良好的補(bǔ)強(qiáng)、增稠、觸變、消光、抗紫外線和殺菌等多種作用。納米二氧化硅在涂料中的應(yīng)用特性耐洗刷、耐候性、耐玷污性和自清潔性、 抗菌性、疏水防腐性、透明性、提高硬度、熱穩(wěn)定性、提高粘度。由于納米二氧化硅的優(yōu)良特性，納米二氧化硅_有機(jī)復(fù)合材料在生產(chǎn)生活中得到廣泛應(yīng)用。無機(jī)_有機(jī)復(fù)合材料通常采用物理共混的方式，也就是采用機(jī)械攪拌的方式，通過密煉機(jī)、擠出機(jī)制備復(fù)合產(chǎn)物。產(chǎn)物中無機(jī)填料的均勻分散性很難保證。本發(fā)明通過硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化硅，制備含有丙烯酰氧基的納米二氧化硅，然后和單體混合，通過先進(jìn)的光固化技術(shù)，制備均勻的納米二氧化硅-有機(jī)復(fù)合材料。光固化(光聚合)是指在紫外光或可見光照射下，光引發(fā)劑產(chǎn)生具有引發(fā)活性的活性物種，這些活性物種能引發(fā)活性稀釋劑和/或低聚物發(fā)生聚合反應(yīng)，從而使光固化體系從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。
硅烷偶聯(lián)劑實(shí)質(zhì)上是一類具有有機(jī)官能團(tuán)的硅烷，在其分子中同時(shí)具有能和無機(jī)質(zhì)材料(如玻璃、硅砂、金屬等)化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)及與有機(jī)質(zhì)材料(合成樹脂等)化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)。水解基團(tuán)燒氧基，如甲氧基、乙氧基等。燒氧基能與添加的或無機(jī)表面殘留的水反應(yīng)，水解生成硅醇，然后這些硅醇和無機(jī)表面的金屬羥基反應(yīng)，生成烷氧基結(jié)構(gòu)并脫水，形成牢固的化學(xué)鍵。不同的有機(jī)官能基團(tuán)，包括氨基、甲基丙烯酰氧基、環(huán)氧基、乙烯基、巰基等。不同的有機(jī)官能團(tuán)適用于不同的有機(jī)聚合物，它能與聚合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) (熱固性)或形成物理纏繞、互傳網(wǎng)絡(luò)體系(熱塑性)而形成牢固的化學(xué)鍵。
納米二氧化硅作為無機(jī)填料應(yīng)用很廣。其中，申請?zhí)?6103689. 3和00134587. 7 中國發(fā)明專利只是把納米二氧化硅與其它聚合物進(jìn)行物理共混，納米二氧化硅沒有改性， 在聚合物中分布的均勻性和穩(wěn)定性不能保證。申請?zhí)?00610113777. 4中國發(fā)明專利使用含有氨基和甲基的硅烷偶聯(lián)劑和聚合物共混，產(chǎn)物性能有提高，由于不是在單體時(shí)分散的， 二氧化硅的均勻性和穩(wěn)定性也不能保證。申請?zhí)?2111816. 7中國發(fā)明專利使用環(huán)氧類硅烷偶聯(lián)劑改性二氧化硅溶于單體，然后做熱聚合。熱聚合的分布指數(shù)大。使用含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑，通過化學(xué)鍵鏈接納米二氧化硅和單體，產(chǎn)物性能更加穩(wěn)定，納米二氧化硅分布均勻。發(fā)明內(nèi)容
針對目前制備的納米二氧化硅在丙烯酸酯類單體中分散性差，長期存放穩(wěn)定性差，工業(yè)化步驟繁瑣等缺陷，本發(fā)明的目的在于
( I)提供一種改性納米二氧化硅微粒能在丙烯酸酯類單體中均勻分散和穩(wěn)定存放的方法。
(2)通過化學(xué)鍵，把無機(jī)納米二氧化硅鍵接在光固化產(chǎn)物中，提高產(chǎn)物的耐磨性、 耐候性和消光性。
本發(fā)明所提供的一種改性納米二氧化硅微粒在丙烯酸酯類單體中化學(xué)共混的制備方法，包括以下步驟
( I)改性納米二氧化硅的制備
采用乙醇、甲醇或異丙醇作溶劑，加入相對溶劑質(zhì)量O. 1%-0. 3%鹽酸或相對溶劑質(zhì)量5%-20%氨水，相對溶劑質(zhì)量1%_5%去離子水作催化劑，滴加相對占溶劑質(zhì)量10%-25% 正硅酸乙酯，40-60°C反應(yīng)5-10小時(shí)，得到納米二氧化硅微球溶液；
( 2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅微球溶液，通氮?dú)?，滴加硅烷偶?lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的質(zhì)量比1:5-1:20 ;40-60°C反應(yīng)12-24小時(shí)得到溶液；
(3)溶液與單體混合及其提純將步驟(2)中得到的溶液與丙烯酸酯類單體混合， 丙烯酸酯類單體質(zhì)量為相對溶劑質(zhì)量3%-7%，用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，處理完后， 得到產(chǎn)物。在產(chǎn)物中，改性納米二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%-50%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加184/2959/1173/828光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)四分鐘，光照強(qiáng)度40-80mW/ cm—2，觀察和測試固化后樣品。
( 7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較。
所述的硅烷偶聯(lián)劑是Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基甲基~■甲氧基娃燒、Y _甲基丙稀酸氧基丙基二乙氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二( β -甲氧基乙氧基)娃燒、Y - _■乙稀二氣丙基甲基_■ 甲氧基娃燒或乙稀基節(jié)基氣基乙基氣丙基二甲氧基娃燒。
所述的丙烯酸酯類單體是1，6-己二醇二丙烯酸酯HDDA、二縮三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯ΤΜΡΤΑ、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸羥乙酯ΗΕΑ、甲基丙烯酸羥乙酯ΗΕΜΑ、聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、 聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
本發(fā)明涉及用含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑接枝納米二氧化硅微粒，在納米二氧化硅微球表面形成一層可光固化的丙烯酰氧基團(tuán)，增加其在丙烯酸酯類單體中的均勻分散性。作為光固化涂料的添加劑，本發(fā)明能夠大幅提高涂料產(chǎn)品的耐磨性、耐候性和消光性。
使用含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅，在丙烯酸酯類單體中共混，光聚合過程中，通過化學(xué)鍵把二氧化硅和單體聚合在一起，產(chǎn)物特點(diǎn)
I.提高納米二氧化硅在聚合物中的穩(wěn)定性。
2.納米二氧化硅在聚合物中分布的更加均勻。
3.提高聚合物的耐磨性和耐候性。
4.充分運(yùn)用了光固化高效、節(jié)能等特點(diǎn)。
5.提高納米二氧化硅復(fù)合丙烯酸酯類單體在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。


圖I實(shí)施例I激光粒徑分析圖2實(shí)施例I透射電鏡圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :
(I) 2g去離子水、IOml氨水(分析純、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)、200ml無水乙醇(分析純) 混合溶液置于IOOOml四口燒瓶中常溫?cái)嚢?。使用恒壓滴液漏斗?0g正硅酸乙酯(TEOS) 滴加到燒瓶中，40°C反應(yīng)5h，制得納米二氧化硅。其中,氨水和去離子水是催化劑。
(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅降至室溫，在溶液中通N2，半小時(shí)后使用恒壓滴液漏斗把4g Y-甲基丙烯酰氧基丙基基三甲氧基硅烷滴加到燒瓶中，滴加完畢溶液升溫至50°C，通N2反應(yīng)12h，制得改性納米二氧化硅。
(3)將步驟(2)中得到的溶液與14. 7gl, 6_己二醇二丙烯酸酯單體混合，使用恒壓滴液漏斗把阻聚劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 5%對羥基苯甲醚)和1，6-己二醇二丙烯酸酯單體滴加到溶液中，攪拌半小時(shí)。用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，旋蒸溫度為40°C，旋蒸時(shí)間40分鐘。 處理完后，得到產(chǎn)物。產(chǎn)物中二氧化硅含量在30%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。顆粒在80-150nm之間，平均直徑是108. 8nm，如圖I。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。白色二氧化硅顆粒120nm左右；粒徑大小均一，均勻分布，未團(tuán)聚，如圖2。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的184光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)4分鐘，光照強(qiáng)度40mW/cnT2， 觀察固化后樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
( 7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較，擺桿硬度由O. 76降至O. 54，硬度降低。
實(shí)施例2
(I) 4g去離子水、20ml氨水(分析純、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)、300ml無水乙醇(分析純) 混合溶液置于IOOOml四口燒瓶中常溫?cái)嚢琛Ｊ褂煤銐旱我郝┒钒?0g正硅酸乙酯(TEOS) 滴加到燒瓶中，50°C反應(yīng)8h，制得納米二氧化硅。其中,氨水和去離子水是催化劑。
(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅降至室溫，在溶液中通N2，半小時(shí)后使用恒壓滴液漏斗把3g y-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷滴加到燒瓶中，滴加完畢溶液升溫至50°C，通N2反應(yīng)18h，制得改性納米二氧化硅。
(3)將步驟(2)中得到的溶液與9. 45g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體混合，使用恒壓滴液漏斗把阻聚劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 5%對羥基苯甲醚)和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體滴加到溶液中，攪拌半小時(shí)。用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，旋蒸溫度為40°C，旋蒸時(shí)間40分CN 102911530 A書明說4/6頁鐘。處理完后，得到產(chǎn)物。產(chǎn)物中二氧化硅含量在40%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。顆粒在80_150nm之間,平均直徑是108. 8nm。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。白色二氧化硅顆粒120nm左右，；粒徑大小均一，均勻分布，未團(tuán)聚。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的2959光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)8分鐘，光照強(qiáng)度60mW/cnT2， 觀察固化后樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
( 7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較，擺桿硬度由O. 76降至O. 56，硬度降低。
實(shí)施例3
(I) 6g去離子水、30ml氨水(分析純、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)、400ml無水乙醇(分析純) 混合溶液置于 IOOOml四口燒瓶中常溫?cái)嚢琛Ｊ褂煤銐旱我郝┒钒?0g正硅酸乙酯(TEOS) 滴加到燒瓶中，60°C反應(yīng)10h，制得納米二氧化硅。其中,氨水和去離子水是催化劑。
(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅降至室溫，在溶液中通N2，半小時(shí)后使用恒壓滴液漏斗把2g Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷滴加到燒瓶中，滴加完畢溶液升溫至50°C，通N2反應(yīng)24h，制得改性納米二氧化硅。
(3)將步驟(2)中得到的溶液與6. 3g甲基丙烯酸十三氟辛酯單體混合，使用恒壓滴液漏斗把阻聚劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 5%對羥基苯甲醚)和甲基丙烯酸十三氟辛酯單體滴加到溶液中，攪拌半小時(shí)。用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，旋蒸溫度為40°C，旋蒸時(shí)間40分鐘。 處理完后，得到產(chǎn)物。產(chǎn)物中二氧化硅含量在50%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。顆粒在80_150nm之間,平均直徑是108. 8nm。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。白色二氧化硅顆粒120nm左右，；粒徑大小均一，均勻分布，未團(tuán)聚。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的1173光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)10分鐘，光照強(qiáng)度SOmW/ cm-2，觀察固化后樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
(7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較，擺桿硬度由O. 76降至O. 60，硬度降低。
實(shí)施例4
(I) 8g去離子水、O. 2g鹽酸(分析純、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%)、200ml無水乙醇(分析純) 混合溶液置于IOOOml四口燒瓶中常溫?cái)嚢?。使用恒壓滴液漏斗?0g正硅酸乙酯(TEOS) 滴加到燒瓶中，40°C反應(yīng)5h，制得納米二氧化硅。其中，鹽酸和去離子水是催化劑。
(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅降至室溫，在溶液中通N2，半小時(shí)后使用恒壓滴液漏斗把4g乙烯基三乙氧基硅烷滴加到燒瓶中，滴加完畢溶液升溫至501，通隊(duì)反應(yīng)12h，制得改性納米二氧化硅。
(3)將步驟(2)中得到的溶液與14. 7g丙烯酸羥乙酯單體混合，使用恒壓滴液漏斗把阻聚劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 5%對羥基苯甲醚)和丙烯酸羥乙酯單體滴加到溶液中，攪拌半小時(shí)。6用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，旋蒸溫度為40°C，旋蒸時(shí)間40分鐘。處理完后，得到產(chǎn)物。產(chǎn)物中二氧化硅含量在30%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。顆粒在20_800nm之間,平均直徑是45. 2nm。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。白色二氧化硅顆粒50nm左右，；粒徑大小均一，均勻分布，未團(tuán)聚。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的184光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)4分鐘，光照強(qiáng)度40mW/cnT2， 觀察固化后樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
( 7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較，擺桿硬度由O. 76降至O. 50，硬度降低。
實(shí)施例5
(I) IOg去離子水、O. 4g鹽酸(分析純、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%)、300ml無水乙醇(分析純) 混合溶液置于IOOOml四口燒瓶中常溫?cái)嚢?。使用恒壓滴液漏斗?0g正硅酸乙酯(TEOS) 滴加到燒瓶中，50°C反應(yīng)8h，制得納米二氧化硅。其中，鹽酸和去離子水是催化劑。
(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅降至室溫，在溶液中通N2，半小時(shí)后使用恒壓滴液漏斗把2. 6g乙烯·基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷滴加到燒瓶中，滴加完畢溶液升溫至50°C，通N2反應(yīng)18h，制得改性納米二氧化硅。
(3)將步驟(2)中得到的溶液與9. 45g甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯單體混合，使用恒壓滴液漏斗把阻聚劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 5%對羥基苯甲醚)和甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯單體滴加到溶液中，攪拌半小時(shí)。用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，旋蒸溫度為40°C，旋蒸時(shí)間40分鐘。處理完后，得到產(chǎn)物。產(chǎn)物中二氧化硅含量在40%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。顆粒在20_800nm之間,平均直徑是45. 2nm。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。白色二氧化硅顆粒50nm左右，；粒徑大小均一，均勻分布，未團(tuán)聚。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的2959光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)四分鐘，光照強(qiáng)度60mW/cnT2， 觀察固化后樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
( 7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較，擺桿硬度由O. 76降至O. 57，硬度降低。
實(shí)施例6
(I) 4g去離子水、O. 6g鹽酸(分析純、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%)、400ml無水乙醇(分析純) 混合溶液置于IOOOml四口燒瓶中常溫?cái)嚢琛Ｊ褂煤銐旱我郝┒钒?0g正硅酸乙酯(TEOS) 滴加到燒瓶中，60°C反應(yīng)10h，制得納米二氧化硅。其中，鹽酸和去離子水是催化劑。
(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅降至室溫，在溶液中通N2，半小時(shí)后使用恒壓滴液漏斗把2. 5g乙烯基芐基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷滴加到燒瓶中，滴加完畢溶液升溫至50°C，通N2反應(yīng)24h，制得改性納米二氧化硅。
(3)將步驟(2)中得到的溶液與6. 3g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體混合，使用恒壓滴液漏斗把阻聚劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 5%對羥基苯甲醚)和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體滴加到溶液中，攪拌半小時(shí)。用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，旋蒸溫度為40°C，旋蒸時(shí)間40分鐘。處理完后，得到產(chǎn)物。產(chǎn)物中二氧化硅含量在50%。
(4)激光粒徑分析將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行粒徑分析，分析改性納米二氧化硅粒徑分布的均一性。顆粒在20_800nm之間,平均直徑是45. 2nm。
(5)透射電鏡(TEM)將步驟(2)中得到的產(chǎn)物進(jìn)行透射電鏡分析，分析粒子的大小和形貌。白色二氧化硅顆粒50nm左右，；粒徑大小均一，均勻分布，未團(tuán)聚。
(6)固化分析將步驟(3)中得到的產(chǎn)物添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的1173光引發(fā)劑，用涂布器均勻的涂在干凈的載玻片表面，在固化箱中進(jìn)行光固化反應(yīng)四分鐘，光照強(qiáng)度80mW/cnT2， 觀察固化后樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
( 7)固化后的產(chǎn)物擺桿硬度分析將步驟(6)中得到的產(chǎn)物，與未添加納米二氧化硅的單體固化做比較，擺桿硬度由O. 76降至O. 55，硬度降低。
權(quán)利要求
1.一種改性納米二氧化硅微粒在丙烯酸酯類單體中化學(xué)共混的制備方法，包括以下步驟(1)改性納米二氧化硅的制備采用乙醇、甲醇或異丙醇作溶劑，加入相對溶劑質(zhì)量O. 1%-0. 3%鹽酸或相對溶劑質(zhì)量 5%-20%氨水，相對溶劑質(zhì)量1%_5%去離子水作催化劑，滴加相對占溶劑質(zhì)量10%-25%正硅酸乙酯，40-60°C反應(yīng)5-10小時(shí)，得到納米二氧化硅微球溶液；(2)將步驟(I)中制備的納米二氧化硅微球溶液，通氮?dú)猓渭庸柰榕悸?lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的質(zhì)量比1:5-1:20 ;40-60°C反應(yīng)12-24小時(shí)得到溶液；(3)溶液與單體混合及其提純將步驟(2)中得到的溶液與丙烯酸酯類單體混合，丙烯酸酯類單體質(zhì)量為相對溶劑質(zhì)量3%-7%，用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，處理完后，得到產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述的硅烷偶聯(lián)劑是Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y _(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β _甲氧基乙氧基)娃燒、Y - _■乙稀二氣丙基甲基_■甲氧基娃燒或乙稀基節(jié)基氣基乙基氣丙基二甲氧基娃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的丙烯酸酯類單體是·1，6-己二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
全文摘要
改性納米二氧化硅微粒在丙烯酸酯類單體中化學(xué)共混的制備方法涉及用含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅微粒在丙烯酸酯類單體中的均勻分散性以及光固化產(chǎn)物在涂料中的應(yīng)用。改性二氧化硅是通過硅烷偶聯(lián)劑上的烷氧基和納米二氧化硅微粒表面的羥基反應(yīng)，形成牢固的硅氧硅鍵。含有雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅混在單體中。產(chǎn)物光聚合過程中，通過化學(xué)鍵把含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅和單體聚合，使得納米二氧化硅在聚合物中分布的更加均勻。對含有丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅微粒做激光粒徑分析和透射電鏡分析，對產(chǎn)物做固化分析。目的是提高納米二氧化硅復(fù)合丙烯酸酯類單體在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。
文檔編號C09D7/12GK102911530SQ201210442648
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者聶俊, 曹寶學(xué), 馬貴平 申請人:北京化工大學(xué)