CN105062149A - 一种纳米二氧化钛的改性方法 - Google Patents

一种纳米二氧化钛的改性方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纳米二氧化钛的改性方法，属于粉体材料加工技术领域。本发明的具体改性方法，包括步骤：1）将纳米二氧化钛浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；2）将制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米二氧化钛；3）将制得的沉积甲基硅油的纳米二氧化钛置于马弗炉中，进行高温焙烧，使甲基硅油转化成二氧化硅，即制得表面硅沉积改性的纳米二氧化钛。本发明的优点在于：1、本发明在纳米二氧化钛的表面进行硅沉积改性，大大降低了纳米二氧化钛的表面能，从而提高了纳米二氧化钛的分散性和稳定性。2、本发明的原料价低，工艺简单，利于工业化生产。

Description

一种纳米二氧化钛的改性方法
技术领域
本发明涉及一种纳米二氧化钛的改性方法，属于粉体材料加工技术领域。
背景技术
由于纳米二氧化钛具有良好的抗紫外线性能、耐候性、耐化学腐蚀性、耐热性、光催化性、热稳定性等特征，被广泛应用于颜料、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能较高，且表面含有极性基团羟基，因此，纳米二氧化钛容易因极性吸附或吸湿而产生团聚。
未经表面修饰的纳米二氧化钛作为添加剂加入到高分子聚合物中制备复合材料时，存在分散不均匀的技术问题，从而使得其制备的纳米复合材料的综合性能较差，在应用上受到了很大的限制。因此，必须对纳米二氧化钛进行表面修饰，提高其在溶剂中的分散性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中纳米二氧化钛易团聚的问题而提供一种纳米二氧化钛的改性方法，提升纳米二氧化钛的分散性和稳定性。
实现本发明目的采用的技术方案为：一种纳米二氧化钛的改性方法，其包括如下步骤：
步骤1）：将纳米二氧化钛浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；
步骤2）：将步骤1）制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米二氧化钛；
步骤3）：将步骤2）制得的沉积甲基硅油的纳米二氧化钛置于马弗炉中，进行高温焙烧，使甲基硅油转化成二氧化硅，即制得表面硅沉积改性的纳米二氧化钛；在步骤3）中，所述的进行高温焙烧，其焙烧条件为：在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至500℃，保持3h。
优选地，步骤1）中所述的纳米二氧化钛与甲基硅油的质量比为（0.5～1）：1，所述的甲基硅油与正己烷溶剂的质量体积比为1g：5mL，所述的甲基硅油的质量分数为10%～30%。
进一步地，步骤2）中所述的蒸干步骤是60～90℃的水浴温度下进行的。
本发明的优点在于：1、本发明在纳米二氧化钛的表面进行硅沉积改性，大大降低了纳米二氧化钛的表面能，从而提高了纳米二氧化钛的分散性和稳定性。2、本发明的原料价低，工艺简单，利于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
1）将5g质量分数为20%的甲基硅油溶于20mL的正己烷溶剂中，然后加入4克纳米二氧化钛，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液在水浴温度75℃下进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米二氧化钛；
3）将步骤2）制得的沉积甲基硅油的纳米二氧化钛置于马弗炉中，在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至500℃，保持3h，使甲基硅油转化成二氧化硅，即制得表面硅沉积改性的纳米二氧化钛。
实施例2
1）将5g质量分数为10%的甲基硅油溶于25mL的正己烷溶剂中，然后加入5克纳米二氧化钛，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液在水浴温度90℃下进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米二氧化钛；
3）将步骤2）制得的沉积甲基硅油的纳米二氧化钛置于马弗炉中，在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至500℃，保持3h，使甲基硅油转化成二氧化硅，即制得表面硅沉积改性的纳米二氧化钛。
实施例3
1）将5g质量分数为30%的甲基硅油溶于12.5mL的正己烷溶剂中，然后加入2.5克纳米二氧化钛，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液在水浴温度60℃下进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米二氧化钛；
3）将步骤2）制得的沉积甲基硅油的纳米二氧化钛置于马弗炉中，在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至500℃，保持3h，使甲基硅油转化成二氧化硅，即制得表面硅沉积改性的纳米二氧化钛。

Claims (3)

1.一种纳米二氧化钛的改性方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1）：将纳米二氧化钛浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；
步骤2）：将步骤1）制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得沉积甲基硅油的纳米二氧化钛；
步骤3）：将步骤2）制得的沉积甲基硅油的纳米二氧化钛置于马弗炉中，进行高温焙烧，使甲基硅油转化成二氧化硅，即制得表面硅沉积改性的纳米二氧化钛；在步骤3）中，所述的进行高温焙烧，其焙烧条件为：在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至500℃，保持3h。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛的改性方法，其特征在于：步骤1）中所述的纳米二氧化钛与甲基硅油的质量比为（0.5～1）：1，所述的甲基硅油与正己烷溶剂的质量体积比为1g：5mL，所述的甲基硅油的质量分数为10%～30%。
3.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛的改性方法，其特征在于：步骤2）中所述的蒸干步骤是60～90℃的水浴温度下进行的。
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