一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：納米二氧化鈦85-90、硅微粉3-4、納米碳化鋯2.5-3、聚氨酯樹(shù)脂4-6、等規(guī)聚丙烯4.5-5.5、石墨烯2-4、硬酯酸鋅1-2、粉碎石榴皮2-3、還原鐵粉2.5-3.5、改性二氧化硅2-3；本發(fā)明通過(guò)添加硅微粉、納米碳化鋯、聚氨酯樹(shù)脂、石墨烯等高耐磨的物質(zhì)與納米二氧化鈦相互配合，有效增強(qiáng)其耐磨性，通過(guò)高分子聚合物的相互融合，使得材料的強(qiáng)度得到進(jìn)一步改善，本發(fā)明適合用作涂料、油墨、工程塑料、橡膠等原料。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)填料領(lǐng)域，特別是一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于納米二氧化鈦具有良好的抗紫外線(xiàn)性能、良好的耐候性、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱 性、光催化性、熱穩(wěn)定性、對(duì)人體無(wú)害等特征，被廣泛應(yīng)用于顏料如涂料、橡膠、塑料、造紙等 行業(yè)，同時(shí)還作為光催化劑、光電電池、紫外線(xiàn)屏蔽劑等被廣泛應(yīng)用；二氧化鈦納米粒子表 面含有羥基，極易吸附空氣中的水分，呈現(xiàn)親水性質(zhì)，從而不易分散在有機(jī)相中，導(dǎo)致二氧 化鈦粒子與有機(jī)物之間存在嚴(yán)重的相分離現(xiàn)象。因此，在制備二氧化鈦/聚合物納米復(fù)合 材料時(shí)，先要對(duì)納米二氧化鈦粒子進(jìn)行表面改性，其目的就是降低納米二氧化鈦的表面能， 改善二氧化鈦的表面性質(zhì)，降低粒子的表面極性。所以研發(fā)出一種生產(chǎn)高品質(zhì)改性納米二 氧化鈦的方法是十分必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦及其制備方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施：
[0005] -種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，由下列重量份的原料制備制成：納米二氧化 鈦85-90、硅微粉3-4、納米碳化鋯2. 5-3、聚氨酯樹(shù)脂4-6、等規(guī)聚丙烯4. 5-5. 5、石墨烯 2-4、硬酯酸鋅1-2、粉碎石榴皮2-3、還原鐵粉2. 5-3. 5、改性二氧化硅2-3 ;
[0006] 所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、納米玉石粉4-6、 白剛玉粉5_7、娃燒偶聯(lián)劑kh5601_2、納米硫酸鋇1_2、丙烯酸_2_輕基乙脂3_4、富馬酸 二甲酯3-5、環(huán)烷酸鈷2-4、水50-60 ;制備方法是首先加入納米二氧化硅、納米玉石粉、硅 烷偶聯(lián)劑kh560、納米硫酸鋇、水?dāng)嚢杈鶆?，然后加入白剛玉粉、丙烯?2-羥基乙脂、富馬 酸二甲酯，加熱至130_150°C，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然后加入其余剩余成分， 1200-1500轉(zhuǎn)/分條件下攪拌1-2小時(shí)，在60-70°C下烘干，研磨即得。
[0007] 本發(fā)明所述一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，由以下具體步驟制成：
[0008] (1)將納米二氧化鈦、硅微粉、納米碳化鋯、石墨烯、粉碎石榴皮、還原鐵粉混合均 勻加入研磨機(jī)內(nèi)，以1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度研磨15-20分鐘，粉碎研細(xì)，得混合粉末待 用；
[0009] (2)將聚氨酯樹(shù)脂放入混料桶中，升溫至80-90°C之間，加入等規(guī)聚丙烯，繼續(xù)升 溫至130-160°C，保溫15-20分鐘后倒出，進(jìn)行噴霧干燥，得膠粉；
[0010] (3)將混合粉末與膠粉混合均勻，加入硬酯酸鋅、適量水，攪拌均勻，在80°C下超 聲振蕩1-2小時(shí)，然后繼續(xù)研磨20-30分鐘，形成混懸液待用；
[0011] (4)將混懸液與改性二氧化硅混合，800-1000轉(zhuǎn)/分下攪拌10-15分鐘，烘干、放 入納米粉碎機(jī)中粉碎即得。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)添加硅微粉、納米碳化鋯、聚氨酯樹(shù)脂、石墨烯 等高耐磨的物質(zhì)與納米二氧化鈦相互配合，有效增強(qiáng)其耐磨性，通過(guò)高分子聚合物的相互 融合，使得材料的強(qiáng)度得到進(jìn)一步改善，本發(fā)明適合用作涂料、油墨、工程塑料、橡膠等原 料。 具體實(shí)施方案
[0013] 下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014] 一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，由下列重量份（公斤）的原料制備制成：納米 二氧化鈦85、硅微粉3、納米碳化鋯2. 5、聚氨酯樹(shù)脂4、等規(guī)聚丙烯4. 5、石墨烯2、硬酯酸鋅 1、粉碎石榴皮2、還原鐵粉2. 5、改性二氧化硅2 ;
[0015] 所述改性二氧化硅由以下重量份（公斤）的原料制成：二氧化硅55、納米玉石粉 6、白剛玉粉5、硅烷偶聯(lián)劑kh5601、納米硫酸鋇2、丙烯酸-2-羥基乙脂3、富馬酸二甲酯3、 環(huán)烷酸鈷2、水50 ;制備方法是首先加入納米二氧化硅、納米玉石粉、硅烷偶聯(lián)劑kh560、納 米硫酸鋇、水?dāng)嚢杈鶆?，然后加入白剛玉粉、丙烯?2-羥基乙脂、富馬酸二甲酯，加熱至 130-150°C，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然后加入其余剩余成分，1200-1500轉(zhuǎn)/分條 件下攪拌1 -2小時(shí)，在60-70°C下烘干，研磨即得。
[0016] 本發(fā)明所述一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，由以下具體步驟制成：
[0017] (1)將納米二氧化鈦、硅微粉、納米碳化鋯、石墨烯、粉碎石榴皮、還原鐵粉混合均 勻加入研磨機(jī)內(nèi)，以1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度研磨15-20分鐘，粉碎研細(xì)，得混合粉末待 用；
[0018] (2)將聚氨酯樹(shù)脂放入混料桶中，升溫至80-90°C之間，加入等規(guī)聚丙烯，繼續(xù)升 溫至130-160°C，保溫15-20分鐘后倒出，進(jìn)行噴霧干燥，得膠粉；
[0019] (3)將混合粉末與膠粉混合均勻，加入硬酯酸鋅、適量水，攪拌均勻，在80°C下超 聲振蕩1-2小時(shí)，然后繼續(xù)研磨20-30分鐘，形成混懸液待用；
[0020] (4)將混懸液與改性二氧化硅混合，800-1000轉(zhuǎn)/分下攪拌10-15分鐘，烘干、放 入納米粉碎機(jī)中粉碎即得。
[0021] 按照本實(shí)施例的比例，將未改性的與改性好的納米二氧化鈦加入到涂料中，制成 涂料，進(jìn)行涂膜力測(cè)試，結(jié)果如下：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成： 納米二氧化鈦85-90、硅微粉3-4、納米碳化鋯2. 5-3、聚氨酯樹(shù)脂4-6、等規(guī)聚丙烯4. 5-5. 5、 石墨烯2-4、硬酯酸鋅1-2、粉碎石榴皮2-3、還原鐵粉2. 5-3. 5、改性二氧化硅2-3 ; 所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、納米玉石粉4-6、白剛 玉粉5_7、娃燒偶聯(lián)劑kh560 1_2、納米硫酸鋇1_2、丙烯酸-2-輕基乙脂3_4、富馬酸二甲酯 3-5、環(huán)烷酸鈷2-4、水50-60 ;制備方法是首先加入納米二氧化硅、納米玉石粉、硅烷偶聯(lián)劑 kh560、納米硫酸鋇、水?dāng)嚢杈鶆?，然后加入白剛玉粉、丙烯?2-羥基乙脂、富馬酸二甲酯， 加熱至130-150°C，混合攪拌25-35分鐘，冷卻至室溫，然后加入其余剩余成分，1200-1500 轉(zhuǎn)/分條件下攪拌1-2小時(shí)，在60-70°C下烘干，研磨即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐磨增強(qiáng)的改性納米二氧化鈦，其特征在于，由以下具體 步驟制成： (1) 將納米二氧化鈦、硅微粉、納米碳化鋯、石墨烯、粉碎石榴皮、還原鐵粉混合均勻加 入研磨機(jī)內(nèi)，以1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度研磨15-20分鐘，粉碎研細(xì)，得混合粉末待 用； (2) 將聚氨酯樹(shù)脂放入混料桶中，升溫至80-90°C之間，加入等規(guī)聚丙烯，繼續(xù)升溫至 130-160°C，保溫15-20分鐘后倒出，進(jìn)行噴霧干燥，得膠粉； (3) 將混合粉末與膠粉混合均勻，加入硬酯酸鋅、適量水，攪拌均勻，在80°C下超聲振蕩 1-2小時(shí)，然后繼續(xù)研磨20-30分鐘，形成混懸液待用； (4) 將混懸液與改性二氧化硅混合，800-1000轉(zhuǎn)/分下攪拌10-15分鐘，烘干、放入納 米粉碎機(jī)中粉碎即得。
【文檔編號(hào)】C09C1/28GK104151874SQ201410328958
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】陳國(guó)術(shù), 馬高峰, 馮新生 申請(qǐng)人:池州市英派科技有限公司