CN100363419C - 辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料及产品的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料成份组成及产品的合成方法，其成份组成由纳米无机相均匀分散在有机基体内而组成，还包括自由基类、阳离子基类的光引发剂，另一成分是具反应活性有机功能基团，多个烷氧基或氯原子的硅烷化合物，制备产品的方法：用电子天平准确称量组合物，依次分别加入在立式蒸馏装置的圆底烧瓶中，磁性搅拌混合均匀，水浴加热，恒温，恒速搅拌反应物，自然冷却后得合成产物。在辐射能，包括紫外光线或电子束的激发下，可以在瞬间聚合或绞连为固态。固化后材料具较高硬度，高耐磨损耐划伤性能。阻挡红外线，隔热，导电，以及一些特殊光学性能。该材料可应用于节能，电子以及特殊光学的多种领域内。

Description

辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料及产品的合成方法

技术领域

本发明涉及有机无机纳米杂化复合材料，特别是一种辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料的成份组成及产品的合成方法。

背景技术

能辐射到地球表面太阳能主要由三个部分组成：紫外光线(-400纳米)，可见光(400-700纳米)以及太阳红外光(700-2,500纳米)。其中，太阳红外光占总太阳辐射能的大约50％。(“Solar control coating on glass”JunichiEbisawa*and Eiichi Andot Current Opinion in Solid State & MaterialsScience 1998，3：386-390)(Fenestration Solar Gain Analysis PublicationFSEC-GP-65 10 October 1996，by Ross McCluney)。

现代建筑无论是商厦还是住宅，都趋向于大面积玻璃采光，然而普通玻璃夏季无法阻挡阳光中的热能向室内传递，冬季也无法阻挡室内热能的外泄，保持室内适宜温度的代价只能是大量消耗空调和暖气的能耗，因此大面积玻璃采光带来的直接后果是整个建筑节能性的极大损失。面临材料工业的一个挑战就是如何在保证室内采光良好的前提下将玻璃能量损失减至最低.

欧州的制造商是在20世纪60年代末开始在实验室研究Low-E玻璃的，即所谓低辐射镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃就是在优质浮法玻璃表面均匀地镀上特殊的金属膜系，例如金属铝或金属银膜层。该金属膜层极大地降低了玻璃表面辐射率。经常地，玻璃辐射率从0.84降低到0.04～0.12，并提高了玻璃的光谱选择性。1978年，美国In-terpane公司成功地将“Low-E”玻璃应用到建筑物上。1985年英国Pilkinton公司实现LOW-E玻璃的商业化生产。

一般来说，Low-E玻璃有两种生产方法，即在线高温热解沉积法和离线真空溅射法.在美国有多家公司如PPG公司，福特公司采用在线高温热解沉积法生产Low-E玻璃制品。这种方法生产的“Low-E”玻璃具有许多优点：它可以热弯，钢化，不必在中空状态下使用，可以长期储存。它的缺点是热学性能比较差。如果想通过增加膜厚来改善其热学性能，那么其透明性就非常差。用溅射法生产的“Low-E”玻璃和高温热解沉积法不同，溅射法是离线的。溅射法工艺生产Low-E玻璃，需一层纯银薄膜作为功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护，且作为膜层之间的中间层增加颜色的纯度及光透射度。除了因这些涂层的较高的材料耗费，高生产过程的花费，金属涂层的腐蚀都极大地限制了它们的应用范围(H.Weis et al./Thin Solid Films351(1999)184-189)，(T.Inoue/Energy and Buildings 35(2003)463-471)。

近几年来，人们对于纳米复合材料的兴趣越来越浓，这是因为这种新型材料提供了一崭新的可能：把无机材料许多优秀的物理性质和有机材料的易加工易成型的特性按照人们的愿望结合起来，发展出一种全新型材料。

人们已经知道，各种不同类型的无机氧化物的纳米颗粒可以被分散在一些粘合剂的树酯中，以行成一种涂料。用这种涂料所制成的涂层可以反射一些特殊波段的红外光能，同时，也允许可见光透过。特别的是：

在美国专利US No.5,807,511中阐述道，锑被掺杂在氧化锡(ATO)中对于高于1400nm波长的红外光具有极低的透射率。

在美国专利US No.5,518,810中阐述道，当涂料中含有锡被掺杂在氧化铟(ITO)的颗粒时，它能在很大程度上阻挡住大于1000nm波长的红外光。当ITO的晶体结构被改变时，它所能阻挡住的红外光波长也下降到700-900nm的范围内.

在美国专利US No.5,830,568中描述一个夹层玻璃中，有一种有机无机复合材料薄膜，这个薄膜中含有功能性的超细颗粒，而这些超细颗粒提供了隔热，吸收紫外线，以及保留着一定的透光功能。在这个薄膜中的有机相是聚乙烯醇缩丁醛，PVB(poly vinyl butyral)，或是乙烯和乙烯乙酸酯的共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)。而这儿的无机相即超细颗粒就包括锑被掺杂在氧化锡(ATO)或锡被掺杂在氧化铟(ITO)的颗粒。

在欧洲专利No.EP-A-1008564描述一种阻挡红外光涂层成分。这些成分包含ATO，ITO以及六硼化金属，比如，六硼化镧。ATO和ITO可阻挡长波长的红外光，而六硼化金属可阻挡短波长的红外光。但该专利并未说明是将六硼化金属纳米颗粒分散在聚乙烯醇缩丁醛，PVB，基体中。

在世界专利(PCT)No.WO 02/060988A1中阐述道，一种阻挡红外光涂层是有机无机复合材料。其成分是以聚乙烯醇缩丁醛，PVB，为有机基体，无机相则是六硼化镧，或六硼化镧和至少氧化锡(ATO)和氧化铟(ITO)中的一种成分。

无论是在美国专利US No.5,830,568中，还是在世界专利(PCT)No.WO02/060988A1中都没有阐述是如何将无机相均匀地分散在有机相中的报导。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种具有较高的抗老化性能，抗紫外线，抗水解，抗氧化，有一定的导电性，较高的折光系数，耐磨损耐划伤，使涂料能有效地阻挡太阳能中的红外光线，阻挡太阳能中的红外光线的同时，却能透射可见光线，能有效地阻挡太阳能中的热能辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料。

本发明的另一目的是提供一种制备产品的方法。

实现发明目的技术方案是这样解决的：包括由纳米无机相均匀分散在有机基体内而组成，所述纳米无机相的化学组成含有氧化铟，氧化锡，氧化锑，氧化锌，氧化钛，或者是他们的组合，纳米无机相在最后配方的重量百分比为0.1％-60.0％，所述有机基体含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的有机单体或分子量重量平均值低于100000的聚合物或是它们的组合，有机相在最后配方的重量百分比为38％-98.0％，还包括自由基类光引发剂在最后配方的重量百分比为0.1-10.0％，用于自由基类光引发聚合/交联，或阳离子基类的光引发剂在最后配方的重量百分比为1.0-20.0％，用于阳离子基类的光引发聚合/交联；另一成分是带有一个或多个具反应活性有机功能基团的有机硅烷，或者是过渡金属的烷氧基化合物，或者是能与以上所述纳米无机物相络合的过渡金属化合物，或者是能与以上所述纳米无机物相螯合的过渡金属化合物，但以上所述任一化合物都必须带有一个或多个具反应活性有机功能基团，该成分在发明的材料中所占重量百分比为0.1-10.0％。

一种制备权利要求1的产品的合成方法，按下步骤进行：

a、用电子天平准确称量氧化锑或氧化铟、或氧化锡、或氧化锌、或氧化钛纳米颗粒与硅烷或者是过渡金属的烷氧基化合物，或过渡金属的络合物，或过渡金属的螯合物，先后分别加入在立式蒸馏装置的圆底烧瓶中，磁性搅拌混合均匀，水浴加热至60-65℃，恒温1～3小时，无论加热或恒温时，均需用磁性搅拌器恒速搅拌反应物.自然冷却后，得蓝灰色透明液体；

b、分别用电子天平准确称量丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团或具有环氧基功能基团的有机单体，用与有机单体相等重量的乙酸乙酯分别稀释有机单体，混合后，缓缓加入通过上述步骤a得到的蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌30～40分钟，得浅蓝灰色透明液体；

c、再以电子天平准确称量自由基类或阳离子基类的光引发剂，加入在通过上述步骤b得到的浅蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌20～40分钟，得合成产物。

本发明与现有技术相比，提供一种具有较高的抗老化性能，抗紫外线，抗水解，抗氧化，有一定的导电性，较高的折光系数，耐磨损耐划伤，使材料能有效地阻挡太阳能中的红外光线，阻挡太阳能中的红外光线的同时，却能透射可见光线。该材料固化后表面光滑，平整，用指甲划后无划痕。材料能有效地阻挡(吸收，折射和反射)太阳能中的红外光线，即能有效地阻挡太阳能中的热能。材料涂敷在玻璃或塑料上，并被固化后，对玻璃或塑料有很高的附着力。具有较高的折光系数。被固化后具有较高硬度，因而有较高耐磨损耐划伤的性能。

使用本发明制备的产品广泛应用在汽车工业，工业与民用迠筑行业等领域。有很好的社会和经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明：

本发明涉及一种有机无机纳米杂化复合材料。这种杂化的纳米复合材料是由纳米无机相均匀分散在有机基体内而组成。

本发明所述的纳米无机相的形状是无机态的颗粒，其颗粒直径应小于100纳米，或1-50纳米。

本发明所述的纳米无机相的化学组成含有氧化铟，氧化锡，氧化锑，氧化锌，氧化钛，这些氧化物的适当的结合和/或这其中一种金属掺杂在另一种氧化物.例如，锑被掺杂在氧化锡里(ATO)，锡被掺杂在氧化铟里(ITO)，以及锌被掺杂在氧化锑里等等。六硼化金属的颗粒也可以作为无机相。颗粒的混合。

本发明所述的纳米无机相在发明的有机无机纳米杂化复合材料中的最后配方的重量百分比为0.1％-60.0％，或1.0-30.0％。

本发明所述的纳米无机相在被分散在希望的有机相中前，先被化学表面改性处理过.表面改性处理的化学是根据有机相的化学属性而决定。被化学表面改性处理过纳米无机相一般具有以下特性：和有机相相匹配，使得纳米无机相在被均匀地分散在目标的有机相后，有极高的稳定性，无颗粒聚集(絮集)，无相分离，无分层，无沉淀现象。

纳米无机相或颗粒的表面具有和有机相相应的化学活性功能基团，以便参与未来的聚合或交联(固化)反应。

用于本发明所述的纳米无机相化学表面改性处理反应的反应物，或耦合剂(coupling agent)，可以是带有一个或多个具反应活性有机功能基团，又带有一个或多个烷氧基或氯原子的硅烷化合物。该成分在发明的材料中所占重量百分比为0.1-10.0％，或0.2-5.0％。以上所述具反应活性有机功能基团可以是丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，环氧基，氨/胺基，乙烯基，硫醇基，羧基，耦合剂也可以是过渡金属的烷氧基化合物(transition metal alkoxyl compound)，或过渡金属的络合物(transition metal coordinate compound)，或过渡金属的螯合物(transition metal chelate compound)，只要它们能提供以上所述的具反应活性有机功能基团。

本发明所述的有机相的化学组成含有具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的有机单体，或分子量(重量平均值)低于100000的聚合物，也可是它们的组合。此时，每个分子各自所具有的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的个数可以是一个，两个，或两个以上，也可是各种具有不同基团数的分子的组合。

本发明所述的有机相的化学组成也可以是具有环氧基和羟基功能基团的单体，或分子量(重量平均值)低于100000的聚合物，也可是它们的组合。

当所述的有机相的化学组成是具有环氧基和羟基功能基团的化合物，它们的每个分子各自所具有的环氧基和羟基功能基团的个数可以是一个，两个，或两个以上，也可是它们的组合。环氧基和羟基功能基团的总个数比率一般要遵循化学计量比。羟基功能基团的总个数稍许过量。

当本发明所述的有机相是分子量(重量平均值)低于100000的聚合物时，其主链可以是聚酯，聚醚，聚碳酸酯，聚(甲基)丙烯酸酯，聚亚胺酯，聚烯烃，聚苯已烯，也可是它们的组合。

本发明所述的有机相在发明的有机无机纳米杂化复合材料中最后配方中的重量百分比为38％-98.0％，或60.0-90.0％。

本发明所述的有机无机纳米杂化复合材料在固化前可以存在于10.0-95.0％重量百分比的有机溶剂里，所述的有机无机纳米复合材料是100％的化学活性的，不含任何有机溶剂。

当本发明所述的有机无机纳米杂化复合材料含的有机相是具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的有机单体，或含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团且分子量(重量平均值)低于100000的聚合物时，0.1-10.0％重量百分比的自由基类的光引发剂，1.0-6.0％重量百分比的自由基类的光引发剂是该发明的材料的必需成分之一。此时，紫外光线可以激发聚合或交联(固化)反应。

当本发明所述的有机无机纳米杂化复合材料所含的有机相是具有环氧基和羟基功能基团的单体，或分子量(重量平均值)低于100000的聚合物时，1.0-20.0％重量百分比的阳离子类的光引发剂，3.0-10.0％重量百分比的阳离子基类的光引发剂是该发明的材料的必需成分之一，此时，紫外光线可以激发聚合或交联(固化)反应。

当本发明所述的有机无机纳米杂化复合材料是具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的有机单体，或分子量(重量平均值)低于100000的聚合物时，也可被电子束激发而聚合和/或者交联为固态，此时，任何类型的光引发剂都是不必要的。

实施例

实现权利要求1的制备产品的方法

实施例1

a、用电子天平称量6～8克的掺锌的氧化锑纳米颗粒与5～8.5克的硅烷(Z-6030，DOW CORNING)先后分别加入在立式蒸馏装置的圆底烧瓶中，磁性搅拌混合均匀，水浴加热至60-65℃，恒温2小时，无论加热或恒温时，均需用磁性搅拌器恒速搅拌反应物。自然冷却后，得蓝灰色透明液体；

b、分别用电子天平称量155～165克的酯族聚氨酯基丙烯酸酯(Ebecryl^TM284，UCB)，13～15克的三甲醇基丙烷基三丙烯酸酯(TMPTA，UCB)，用155～165克的酯族聚氨酯基丙烯酸酯与155～165克乙酸乙酯作为溶剂进行稀释混合、用13～15克的三甲醇基丙烷基三丙烯酸酯与13～15克的乙酸乙酯作为溶剂进行稀释混合后，缓缓加入通过上述步骤a得到的蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌30～40分钟，得浅蓝灰色透明液体；

c、再以电子天平称量1～3.5克自由基类光引发剂(Irgacure^TM 500，Ciba)，加入在通过上述步骤b得到的浅蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌30分钟得合成产物。

实施例2

a、用电子天平称量5.5～7克的掺锌的氧化锑纳米颗粒以及0.8～1.6克氧化钛纳米颗粒，与3.4～5.2克的硅烷(Z-6020，DOW CORNING)先后分别加入在立式蒸馏装置的圆底烧瓶中，磁性搅拌混合均匀，水浴加热至60-65℃，恒温2小时，无论加热或恒温时，均需用磁性搅拌器恒速搅拌反应物。自然冷却后，得蓝灰色透明液体；

b、分别用电子天平称量155～165克的环烷酯基-二环氧树酯(Uvacure 1500，UCB)，用155～165克的环烷酯基-二环氧树酯与155～165克的乙酸乙酯作为溶剂进行稀释混合后，缓缓加入通过上述步骤a得到的蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌30～40分钟，得浅蓝灰色透明液体；

c、再以电子天平称量2～3.5克阳离子基光引发剂(UVI-6992，DOWCORNING)，加入在通过上述步骤b得到的浅蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌30分钟得合成产物。

玻璃涂层的制备

将普通建筑平板玻璃用丙酮清洗表面三遍，待丙酮挥发后，将玻璃的单面浸入上述合成产物，使合成产物附着在玻璃表面上。再将敷有涂料的玻璃放入带抽风装置的烘箱，以50℃的温度烘烤30分钟。

光固化过程

将涂上合成产物的玻璃，放在紫外光固化机的传送带上进行固化，紫外光灯管功率为2kw，最强波长为253.7～365nm。玻璃经过紫外光照射室的时间为3秒钟，合成产物完成固化。固化后涂层表面光滑，平整，用指甲划后无划痕。本发明的技术指标

1.一般特性

1)涂层厚度15～20nm。

2)涂层耐磨性：磨前实测值：2.78％；

              磨后实测值：39.56％

              差值：36.78％

2.透光性能

1)可见光透射比    71.83％

2)近红外透射比    55.89％(800~1800nm)

3)近红外反射比    6.71％(800~1800nm)

4)太阳能总透射率  72.89％(800~1800nm)

3、隔热功能

从同一块5mm平板玻璃上裁下两块样品，其中一块涂上MS-101膜层材料并固化，涂层厚度15微米。另一块不涂该材料。两块玻璃分别安装在互不相通的两个带窗箱体上，并排摆放。两个温度计分别插入箱体，位于玻璃背对光源的一面，距离玻璃约50mm。

1)500W碘钨灯，垂直于玻璃表面，距离400mm，照射时间2分钟。

结果：有涂料玻璃，盒内温度从23.5℃上升到37℃。

无涂料玻璃，盒内温度从23.5℃上升到40℃。

2)250W红外线灯，垂直于玻璃表面，距离250mm，照射时间5分钟。

结果：有涂料玻璃，盒内温度从23.5℃上升到31℃。

无涂料玻璃，盒内温度从23.5℃上升到36.5℃。

4、加速老化试验

恒定水温60℃，样品完全浸入水中，浸泡24小时，膜层无变化。

Claims (16)

1.一种辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征包括由纳米无机相均匀分散在有机基体内而组成，所述纳米无机相的化学组成含有氧化铟，氧化锡，氧化锑，氧化锌，氧化钛，或者是他们的组合，纳米无机相在最后配方的重量百分比为0.1％-60.0％，所述有机基体含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的有机单体或含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团且分子量重量平均值低于100000的聚合物或是它们的组合，有机相在最后配方的重量百分比为38％-98.0％，还包括自由基类光引发剂在最后配方的重量百分比为0.1-10.0％，用于自由基类光引发聚合/交联，或还包括阳离子基类的光引发剂在最后配方的重量百分比为1.0-20.0％，用于阳离子基类的光引发聚合/交联；另一成分是带有一个或多个具反应活性有机功能基团的有机硅烷，或者是过渡金属的烷氧基化合物，或者是能与以上所述纳米无机物相络合的过渡金属化合物，或者是能与以上所述纳米无机物相螯合的过渡金属化合物，但以上所述任一化合物都必须带有一个或多个具反应活性有机功能基团，该成分在发明的材料中所占重量百分比为0.1-10.0％。

2.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所述的纳米无机相与有机基体杂化后可以在辐射能紫外线或电子束的激发下聚合或交联为固态。

3.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的纳米无机相的尺寸应小于100纳米。

4.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的纳米无机相的化学组成是这些氧化物的结合和/或这其中一种金属掺杂在另一种氧化物中，六硼化金属的颗粒也可以作为无机相，或是这些颗粒的混合。

5.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所述的纳米无机相在权利要求1所述的有机无机纳米杂化复合材料中最后配方的重量百分比为0.1-30.0％。

6.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的自由基类光引发而聚合或交联的有机单体，或分子量重量平均值低于100000的聚合物，每个分子各自所具有的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团的个数可以是一个，两个，或是多个，也可是各种具有不同基团数的分子的组合。

7.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说阳离子基类的光引发而聚合或交联的有机单体，或分子量重量平均值低于100000的聚合物的有机相的化学组成也可以是具有环氧基功能基团的单体，或分子量重量平均值低于100000的聚合物，或是它们的组合。

8.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说有机单体或分子量重量平均值低于100000的聚合物的有机相的化学组成可以是具有环氧基功能基团的化合物，它们的每个分子各自所具有的环氧基功能基团的个数可以是一个，两个，或是两个以上，或是它们的组合。

9.根据权利要求1或6或7或8所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说分子量重量平均值低于100000的聚合物的主链可以是聚酯，聚醚，聚碳酸酯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚亚胺酯，聚烯烃，聚苯己烯，或是它们的组合。

10.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的有机相在权利要求1所述的有机无机纳米杂化复合材料的最后配方的重量百分比为60.0-90.0％。

11.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的有机无机纳米杂化复合材料的另一成分可以是有机硅烷化合物，该有机硅烷化合物须带有一个或多个具反应活性有机功能基团，又带有一个或多个烷氧基或氯原子的硅烷化合物，上述所说具反应活性有机功能基团可以是丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，环氧基，氨/胺基，乙烯基，硫醇基，羧基，该成分可以是耦合剂，即过渡金属的烷氧基化合物，或者是具有与以上所述纳米无机物相络合功能的过渡金属化合物；或者是具有与以上所述纳米无机物相螯合功能的过渡金属化合物，只要它们能提供一个或多个以上所说的具反应活性有机功能基团，该成分在发明的材料中所占重量百分比为0.2-5.0％。

12.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的有机无机纳米杂化复合材料在固化前可以存在于10.0-95.0％重量百分比的有机相里，所说的有机无机纳米杂化复合材料可以是溶解或均匀分散在有机溶剂的溶液或是悬浮液，有机相也可以100％具有化学活性，以上所述有机单分子，或者聚合物，不含任何有机溶剂，即100％的有机相可被辐射能固化。

13.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的有机无机纳米杂化复合材料，当有机基体含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团时，含有1.0-6.0％重量百分比的自由基类的光引发剂。

14.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的有机无机纳米杂化复合材料，当含有有机相具有环氧基功能基团时，含有3.0-10.0％重量百分比的阳离子基类的光引发剂。

15.根据权利要求1所述的辐射能固化有机无机纳米杂化复合材料，其特征在于所说的纳米无机相和有机相均可在最后配方中可被紫外光线激发而聚合和/或者交联为固态，在无任何光引发剂的条件下，所说的有机相也可被电子束激发而聚合和/或者交联为固态。

16.一种制备权利要求1的产品的合成方法，按下步骤进行：

a、用电子天平准确称量氧化锑或氧化铟、或氧化锡、或氧化锌、或氧化钛纳米颗粒与硅烷或者是过渡金属的烷氧基化合物，或过渡金属的络合物，或过渡金属的螯合物，先后分别加入在立式蒸馏装置的圆底烧瓶中，磁性搅拌混合均匀，水浴加热至60-65℃，恒温1～3小时，无论加热或恒温时，均需用磁性搅拌器恒速搅拌反应物.自然冷却后，得蓝灰色透明液体；

b、分别用电子天平准确称量丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能基团或具有环氧基功能基团的有机单体，用与有机单体相等重量的乙酸乙酯分别稀释有机单体，混合后，缓缓加入通过上述步骤a得到的蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌30～40分钟，得浅蓝灰色透明液体；

c、再以电子天平准确称量自由基类或阳离子基类的光引发剂，加入在通过上述步骤b得到的浅蓝灰色透明液体中，常温下用磁性搅拌器搅拌20～40分钟，得合成产物。