本發(fā)明涉及無機材料改性技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種鋅鎳電池用納米氧化鋅的改性方法。

背景技術(shù)：

納米氧化鋅（nano-zno）是一種新型高功能精細(xì)無機產(chǎn)品。由于材料的納米化，使得納米氧化鋅產(chǎn)生了其本體塊狀材料所不具備的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。因而，納米氧化鋅在磁、光、電、化學(xué)、物理學(xué)、感性等方面具有一般氧化鋅產(chǎn)品無法比擬的特殊性能和用途。然而，具有較高比表面能的納米氧化鋅易團聚，難于在有機介質(zhì)中分散，與聚合物結(jié)合性能差，直接影響其實際功效。為了降低納米材料的表面極性，提高納米粒子在有機介質(zhì)中的分散能力和親和力，擴大納米材料的應(yīng)用范圍，對納米zno進行表面改性意義重大。

在如何提高納米材料在有機聚合物中的分散性能已經(jīng)做了很多相關(guān)研究。主要是在納米氧化鋅粒子表面引入官能團，從而改善納米氧化鋅的分散性、耐候性和自清潔性。對納米氧化鋅進行改性處理的方法有如下幾種：一種方法是通過物理機械方法來打破分散團聚的納米顆粒，比如通過超聲處理，但是此種方法效果極其有限，無機納米顆粒與有機聚合物之間的相互作用同無機納米顆粒之間的相互作用相比非常有限。另一種方法是化學(xué)鍵合接枝法，對納米顆粒表面進行改性，增強納米顆粒與聚合物鏈之間的相互作用，減少納米顆粒之間的團聚，促進納米顆粒在聚合物基體中的分散，同時具有良好的光催化性能。但該種處理方法的工藝較復(fù)雜，控制過程困難，成本較高，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對當(dāng)前納米氧化鋅表面處理存在的問題，提供一種工藝簡單、易于操作、成本低、處理后的納米氧化鋅分散性好、與有機物相容性好、耐候性好的表面處理方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種鋅鎳電池用納米氧化鋅的改性方法，包括以下步驟：

（1）將納米氧化鋅輸送至表面處理槽，然后加入月硅酸鈉和乙醇，控制溫度在50-60℃，在轉(zhuǎn)速為150-300r/min攪拌15-30min，得納米氧化鋅分散液；

（2）將上述納米氧化鋅分散液加入超聲波發(fā)生器，再加入蓖麻油酸酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉復(fù)合改性劑，在溫度為50-60℃、頻率為60-80khz下超聲20-40min，得改性納米氧化鋅液；

（3）再將改性納米氧化鋅液經(jīng)過濾，干燥，粉碎，過篩，即完成納米氧化鋅的改性。

進一步地，所述月硅酸鈉分散劑的加入量為納米氧化鋅重量的0.8-1.2%。

進一步地，所述納米氧化鋅分散液的質(zhì)量濃度為20-30%。

進一步地，所述蓖麻油酸酯硫酸鈉為蓖麻油酸甲酯硫酸鈉、蓖麻油酸乙酯硫酸鈉和蓖麻油酸丁酯硫酸鈉中的一種。

進一步地，所述蓖麻油酸酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉的質(zhì)量比為3-5:1。

進一步地，所述蓖麻油酸酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉復(fù)合改性劑的加入量為納米氧化鋅重量的1.5-2.5%。

進一步地，所述干燥是在溫度為80-100℃下干燥至納米氧化鋅的含水率為8-12%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本方法改性后的納米氧化鋅分散性好、穩(wěn)定性好、與有機物的相容性好，在鋅鎳電池領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

2、本發(fā)明采用物理攪拌和超聲波方法來打破分散團聚的納米顆粒，超聲波能產(chǎn)生空化作用，使液體處于高頻振蕩狀態(tài)；利用超聲波的作用可使納米氧化鋅粒子處于良好的分散狀態(tài)，減輕納米氧化鋅粒子間的團聚現(xiàn)象，同時可以加速反應(yīng)物在微觀尺度的混合和反應(yīng)。

3、本方法工藝簡單、易于操作、成本低、生產(chǎn)效率高，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明，但不限于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

一種鋅鎳電池用納米氧化鋅的改性方法，包括以下步驟：

（1）將納米氧化鋅輸送至表面處理槽，然后加入月硅酸鈉和乙醇，控制溫度在60℃，在轉(zhuǎn)速為200r/min攪拌20min，得質(zhì)量濃度為25%的納米氧化鋅分散液；所述月硅酸鈉分散劑的加入量為納米氧化鋅重量的0.8%；

（2）將上述納米氧化鋅分散液加入超聲波發(fā)生器，再加入蓖麻油酸甲酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉復(fù)合改性劑，在溫度為60℃、頻率為60khz下超聲30min，得改性納米氧化鋅液；所述蓖麻油酸甲酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉的質(zhì)量比為4:1；復(fù)合改性劑的加入量為納米氧化鋅重量的2.0%；

（3）再將改性納米氧化鋅液經(jīng)過濾，在溫度為100℃下干燥至納米氧化鋅的含水率為10%，粉碎，過篩，即完成納米氧化鋅的改性。

實施例2

一種鋅鎳電池用納米氧化鋅的改性方法，包括以下步驟：

（1）將納米氧化鋅輸送至表面處理槽，然后加入月硅酸鈉和乙醇，控制溫度在50℃，在轉(zhuǎn)速為150r/min攪拌30min，得質(zhì)量濃度為20%的納米氧化鋅分散液；所述月硅酸鈉分散劑的加入量為納米氧化鋅重量的1.0%；

（2）將上述納米氧化鋅分散液加入超聲波發(fā)生器，再加入蓖麻油酸乙酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉復(fù)合改性劑，在溫度為50℃、頻率80khz下超聲20min，得改性納米氧化鋅液；所述蓖麻油酸甲酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉的質(zhì)量比為3:1；復(fù)合改性劑的加入量為納米氧化鋅重量的2.5%；

（3）再將改性納米氧化鋅液經(jīng)過濾，在溫度為80℃下干燥至納米氧化鋅的含水率為12%，粉碎，過篩，即完成納米氧化鋅的改性。

實施例3

一種鋅鎳電池用納米氧化鋅的改性方法，包括以下步驟：

（1）將納米氧化鋅輸送至表面處理槽，然后加入月硅酸鈉和乙醇，控制溫度在60℃，在轉(zhuǎn)速為300r/min攪拌15min，得質(zhì)量濃度為30%的納米氧化鋅分散液；所述月硅酸鈉分散劑的加入量為納米氧化鋅重量的1.2%；

（2）將上述納米氧化鋅分散液加入超聲波發(fā)生器，再加入蓖麻油酸丁酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉復(fù)合改性劑，在溫度為60℃、頻率70khz下超聲30min，得改性納米氧化鋅液；所述蓖麻油酸甲酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉的質(zhì)量比為5:1；復(fù)合改性劑的加入量為納米氧化鋅重量的2.0%；

（3）再將改性納米氧化鋅液經(jīng)過濾，在溫度為80℃下干燥至納米氧化鋅的含水率為10%，粉碎，過篩，即完成納米氧化鋅的改性。

實施例4

一種鋅鎳電池用納米氧化鋅的改性方法，包括以下步驟：

（1）將納米氧化鋅輸送至表面處理槽，然后加入月硅酸鈉和乙醇，控制溫度在50℃，在轉(zhuǎn)速為200r/min攪拌20min，得質(zhì)量濃度為25%的納米氧化鋅分散液；所述月硅酸鈉分散劑的加入量為納米氧化鋅重量的1.0%；

（2）將上述納米氧化鋅分散液加入超聲波發(fā)生器，再加入蓖麻油酸丁酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉復(fù)合改性劑，在溫度為60℃、頻率60khz下超聲40min，得改性納米氧化鋅液；所述蓖麻油酸甲酯硫酸鈉和十二水合硫酸鋁鈉的質(zhì)量比為4:1；復(fù)合改性劑的加入量為納米氧化鋅重量的2.0%；

（3）再將改性納米氧化鋅液經(jīng)過濾，在溫度為100℃下干燥至納米氧化鋅的含水率為8%，粉碎，過篩，即完成納米氧化鋅的改性。