CN104151871A - 一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面多孔改性纳米二氧化钛,其特征在于,由下列重量份的原料制备制成:纳米二氧化钛85-90、纳米凹凸棒土2-3、膨胀石墨粉2-3、聚苯乙烯4-5、四硼酸钾4.5-6、炭黑2-3、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、磷酸二氢铝2-4、环氧化甘油三酸酯3-5、改性二氧化硅2-3;本发明配方合理,通过添加纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉等疏松多孔的原料,增加了粉体的吸附性能,添加改性二氧化硅,不仅增加了吸附性,而且增加了粉体的稳定性,通过配合高分子聚合物,使得本发明经久耐用,本发明对室内微量有害气体甲醛的吸附和降解十分有效,可用制作油漆、涂料、工程塑料、橡胶等。

Description

一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业填料领域,特别是一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法。
背景技术
由于纳米二氧化钛具有良好的抗紫外线性能、良好的耐候性、耐化学腐蚀性、耐热性、光催化性、热稳定性、对人体无害等特征,被广泛应用于颜料如涂料、橡胶、塑料、造纸等行业,同时还作为光催化剂、光电电池、紫外线屏蔽剂等被广泛应用;未经表面处理的纳米二氧化钛表面一般被极性基团(如-OH)所包覆,所以纳米二氧化钛容易因极性吸附或吸湿而产生团聚,成为带有若干弱连接界面的尺寸较大的团聚体,并且难以分散于有机溶剂中,从而使其在工业上的应用受到了很大的限制;因此,在制备二氧化钛/聚合物纳米复合材料时,先要对纳米二氧化钛粒子进行表面改性,其目的就是降低纳米二氧化钛的表面能,改善二氧化钛的表面性质,降低粒子的表面极性。所以研发出一种生产高品质改性纳米二氧化钛的方法是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明通过以下方案实施:
一种表面多孔改性纳米二氧化钛,由下列重量份的原料制备制成:纳米二氧化钛85-90、纳米凹凸棒土2-3、膨胀石墨粉2-3、聚苯乙烯4-5、四硼酸钾4.5-6、炭黑2-3、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、磷酸二氢铝2-4、环氧化甘油三酸酯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、纳米玉石粉4-6、白刚玉粉5-7、硅烷偶联剂kh5601-2、纳米硫酸钡1-2、丙烯酸-2-羟基乙脂3-4、富马酸二甲酯3-5、环烷酸钴2-4、水50-60;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀,然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马酸二甲酯,加热至130-150℃,混合搅拌25-35分钟,冷却至室温,然后加入其余剩余成分,1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时,在60-70℃下烘干,研磨即得。
本发明所述一种表面多孔改性纳米二氧化钛,由以下具体步骤制成:
(1)将纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉、炭黑、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀加入研磨机内,以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟,粉碎研细,得混合粉末待用;
(2)将聚苯乙烯、四硼酸钾放入混料桶中,升温至80-90℃之间,搅拌半小时,继续加入磷酸二氢铝、环氧化甘油三酸酯,继续升温至130-160℃,15-20分钟后倒出,得胶粉;
(3)将混合粉末与胶粉混合均匀,加入适量水,搅拌均匀,在80℃下超声振荡1-2小时,然后继续研磨20-30分钟,形成混悬液待用;
(4)将混悬液与改性二氧化硅混合,800-1000转/分下搅拌10-15分钟,烘干、放入纳米粉碎机中粉碎即得。
本发明的有益效果是:本发明配方合理,通过添加纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉等疏松多孔的原料,增加了粉体的吸附性能,添加改性二氧化硅,不仅增加了吸附性,而且增加了粉体的稳定性,通过配合高分子聚合物,使得本发明经久耐用,本发明对室内微量有害气体甲醛的吸附和降解十分有效,可用制作油漆、涂料、工程塑料、橡胶等。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种表面多孔改性纳米二氧化钛,由下列重量份(公斤)的原料制备制成:纳米二氧化钛85、纳米凹凸棒土2、膨胀石墨粉2、聚苯乙烯4、四硼酸钾4.5、炭黑2、聚乙烯吡咯烷酮1.5、磷酸二氢铝2、环氧化甘油三酸酯3、改性二氧化硅2;
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、纳米玉石粉6、白刚玉粉5、硅烷偶联剂kh5601、纳米硫酸钡2、丙烯酸-2-羟基乙脂3、富马酸二甲酯3、环烷酸钴2、水50;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀,然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马酸二甲酯,加热至130-150℃,混合搅拌25-35分钟,冷却至室温,然后加入其余剩余成分,1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时,在60-70℃下烘干,研磨即得。
本发明所述一种表面多孔改性纳米二氧化钛,由以下具体步骤制成:
(1)将纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉、炭黑、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀加入研磨机内,以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟,粉碎研细,得混合粉末待用;
(2)将聚苯乙烯、四硼酸钾放入混料桶中,升温至80-90℃之间,搅拌半小时,继续加入磷酸二氢铝、环氧化甘油三酸酯,继续升温至130-160℃,15-20分钟后倒出,得胶粉;
(3)将混合粉末与胶粉混合均匀,加入适量水,搅拌均匀,在80℃下超声振荡1-2小时,然后继续研磨20-30分钟,形成混悬液待用;
(4)将混悬液与改性二氧化硅混合,800-1000转/分下搅拌10-15分钟,烘干、放入纳米粉碎机中粉碎即得。
本实施例得到的改性纳米二氧化钛的比表面积明显增加
样品 原纳米二氧化钛 改性纳米二氧化钛
比表面积/m2/g 100-180 160-260

Claims (2)

1.一种表面多孔改性纳米二氧化钛,其特征在于,由下列重量份的原料制备制成:纳米二氧化钛85-90、纳米凹凸棒土2-3、膨胀石墨粉2-3、聚苯乙烯4-5、四硼酸钾4.5-6、炭黑2-3、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、磷酸二氢铝2-4、环氧化甘油三酸酯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、纳米玉石粉4-6、白刚玉粉5-7、硅烷偶联剂kh560 1-2、纳米硫酸钡1-2、丙烯酸-2- 羟基乙脂3-4、富马酸二甲酯3-5、环烷酸钴2-4、水50-60;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀,然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2- 羟基乙脂、富马酸二甲酯,加热至130-150℃,混合搅拌25-35分钟,冷却至室温,然后加入其余剩余成分,1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时,在60-70℃下烘干,研磨即得。
2.根据权利要求1所述一种表面多孔改性纳米二氧化钛,其特征在于,由以下具体步骤制成:
(1)将纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉、炭黑、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀加入研磨机内,以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟,粉碎研细,得混合粉末待用;
(2)将聚苯乙烯、四硼酸钾放入混料桶中,升温至80-90℃之间,搅拌半小时,继续加入磷酸二氢铝、环氧化甘油三酸酯,继续升温至130-160℃,15-20分钟后倒出,得胶粉;
(3)将混合粉末与胶粉混合均匀,加入适量水,搅拌均匀,在80℃下超声振荡1-2小时,然后继续研磨20-30分钟,形成混悬液待用;
(4)将混悬液与改性二氧化硅混合,800-1000转/分下搅拌10-15分钟,烘干、放入纳米粉碎机中粉碎即得。
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