CN114773879A - 纳米氧化锆分散液及其制备方法、改性氧化锆粉体、应用 - Google Patents
纳米氧化锆分散液及其制备方法、改性氧化锆粉体、应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种纳米氧化锆分散液及其制备方法、改性氧化锆粉体、应用,涉及纳米氧化锆分散液的技术领域,本发明的纳米氧化锆分散液主要由如下组分制备而成:纳米氧化锆水溶液、有机溶剂、有机酸以及接枝促进剂;其中的接枝促进剂包括4‑二甲氨基吡啶、N‑羟基琥珀酰亚胺、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及N,N'‑二环己基碳二亚胺中的至少一种。本发明解决了纳米氧化锆分散液成本高、氧化锆粒子改性不充分以及分散液稳定性差的技术问题,达到了氧化锆粒子改性充分、氧化锆含量高以及分散体系稳定的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及纳米氧化锆分散液的技术领域,尤其是涉及一种纳米氧化锆分散液及其制备方法、改性氧化锆粉体、应用。
背景技术
近年来,在光学领域中,氧化锆颗粒分散体与透明树脂或薄膜结合得到的单体型氧化锆分散液具有很好地应用效果,例如利用氧化锆单体型分散液制备得到的增亮膜等光学膜,其应用在LCD显示器上,能够增加屏幕的亮度和清晰度。
氧化锆颗粒分散体以往使用的分散介质一般为水,在众多的光学材料用途中,例如光学用薄膜的制备中,通常是将水分散体与树脂成分混合使用。然而,水分散体特别不容易与非水溶性的树脂成分捏合,导致制备的光学材料效果不佳。因此,近年来亟需以有机溶剂为分散介质的分散体。
虽然现今已有一些有机溶剂型的氧化锆颗粒分散液被成功制备,但是其大多存在以下问题:(1)在对氧化锆粒子进行改性时,需要多种改性剂或分散剂进行作用,操作复杂,成本较高,对工业化生产不利;(2)对氧化锆粒子进行改性时,改性条件苛刻,工艺窗口较窄,不适合大规模生产;(3)对氧化锆粒子进行改性时,改性效果不佳,后期易出现接枝基团掉落的问题,导致所制备的溶剂型分散液不稳定。例如专利CN107001066 B公开了一种高分散纳米氧化锆颗粒及其透明分散体的制备方法,其在制备有机溶剂型分散液时,首先将氧化锆粒子的水分散体的分散介质水置换为甲醇和乙醇中的至少一种醇溶剂,然后将醇分散体中的氧化锆粒子用硅烷偶联剂和12-羟基硬脂酸表面处理剂进行表面处理,最后通过蒸馏置换法或者超滤浓缩置换法将上述氧化锆粒子的醇分散体的醇溶剂置换为目标有机溶剂;虽然该方法制备得到的氧化锆有机溶剂分散液在25℃下的刚制备后的粘度在10mPa·s以下,但是此类制备方法存在的共性缺陷是所制得的氧化锆分散液的稳定性较差,此外,此类制备方法需要醇溶剂作为中间相来置换得到目标相分散体,而低沸点的醇溶剂会对改性温度有所限制,从而导致改性作用的不充分,而且还需要多种改性剂协同改性,使得工艺步骤复杂和成本较高,不利于工业化生产。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种纳米氧化锆分散液,具有体系稳定、分散均匀以及氧化锆含量高的特点。
本发明的目的之二在于提供一种纳米氧化锆分散液的制备方法,能够相对简单且低成本地制备体系稳定的氧化锆分散液。
本发明的目的之三在于提供一种改性氧化锆粉体,具有亲油化度高的特点。
本发明的目的之四在于提供一种上述的纳米氧化锆分散液在制备光学膜中的应用。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种纳米氧化锆分散液,主要由如下组分制备而成:
纳米氧化锆水溶液、有机溶剂、有机酸以及接枝促进剂;
所述接枝促进剂包括4-二甲氨基吡啶、N-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及N,N'-二环己基碳二亚胺中的至少一种。
进一步的,所述有机酸为纳米氧化锆的1-22wt%;
进一步优选的,所述接枝促进剂为纳米氧化锆的1-10wt%。
进一步的,所述有机酸包括一元羧酸和多元羧酸中的至少一种。
进一步的,所述一元羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异辛酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯甲酸以及苯乙酸中的至少一种;
进一步优选的,所述多元羧酸包括草酸、丙二酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、富马酸以及马来酸中的至少一种。
进一步,所述纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆含量为47-78wt%;
进一步优选的,所述纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆粒径为1-25nm。
第二方面,本发明提供了一种所述的纳米氧化锆分散液的制备方法,包括以下步骤:
氧化锆水溶液与有机溶剂混合后除水,再经有机酸和接枝促进剂改性,得到所述纳米氧化锆分散液。
进一步的,所述有机溶剂包括醇类有机溶剂、酮类有机溶剂、酯类有机溶剂、芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂以及醚类有机溶剂中的至少一种;
进一步优选的,所述醇类有机溶剂包括苯甲醇、乙醇、异丙醇以及正丁醇中的至少一种;
进一步优选的,所述酮类有机溶剂包括环己酮、丁酮以及甲基异丁基甲酮中的至少一种;
进一步优选的,所述酯类有机溶剂包括乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种;
进一步优选的,所述芳香烃类有机溶剂包括甲苯、二甲苯以及乙苯中的至少一种;
进一步优选的,所述卤代烃类有机溶剂包括氯仿、1,2-二氯乙烷以及二氯甲烷中的至少一种;
进一步优选的,所述醚类有机溶剂包括丙二醇甲醚、乙二醇单甲醚以及丙二醇丙醚中的至少一种。
第三方面,本发明提供了一种改性氧化锆粉体,由上述任一项所述的纳米氧化锆分散液除有机溶剂后得到。
进一步的,所述改性氧化锆粉体的亲油化度为39-90%。
第四方面,本发明提供了一种上述任一项所述的纳米氧化锆分散液在制备光学膜中的应用。
与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:
本发明提供的纳米氧化锆分散液,氧化锆经由有机酸和特定的接枝促进剂进行改性,能够提高有机酸与氧化锆粒子的接枝效率,实现氧化锆粒子的充分改性,而且接枝后的基团不易掉落,亲油效果佳,使得分散液具有氧化锆含量高、体系稳定性高以及粘度变化率小的优势,静置十五个月后粘度变化率小于11%。
本发明提供的纳米氧化锆分散液的制备方法,氧化锆水溶液与有机溶剂混合后除水,再经有机酸和接枝促进剂改性后得到纳米氧化锆分散液;本发明的制备工艺简单,氧化锆水溶液无需中间相的参与,无需复杂的分散设备,采用最简单的置换就能够得到氧化锆的有机溶剂分散液;本发明的制备方法使用有机酸和接枝促进剂协同进行改性,既能够降低生产成本,有利于大规模生产,同时还能够提高有机酸与氧化锆粒子的接枝效率,实现氧化锆粒子的充分改性,而且接枝后的基团不易掉落,亲油效果佳,使得分散液具有氧化锆含量高、体系稳定性高以及粘度变化率小的优势。
本发明提供的改性氧化锆粉体,具有亲油化度高的特点。
本发明提供的纳米氧化锆分散液在制备光学膜中的应用,在制备增亮膜时,能够大幅度提高折射涂层的折射率,提升光学膜的性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面,提供了一种纳米氧化锆分散液,主要由如下组分制备而成:
纳米氧化锆水溶液、有机溶剂、有机酸以及接枝促进剂;
其中,接枝促进剂包括4-二甲氨基吡啶、N-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及N,N'-二环己基碳二亚胺中的至少一种。
本发明选择的接枝促进剂能够有效提高有机酸与氧化锆粒子的接枝效率,使得分散液的体系稳定性高和粘度变化率小,提高氧化锆粒子的亲油性。
在本发明中,氧化锆经有机酸和特定的接枝促进剂进行改性,能够提高有机酸与氧化锆粒子的接枝效率,实现氧化锆粒子的充分改性,而且接枝后的基团不易掉落,使得分散液具有氧化锆含量高、体系稳定性高以及粘度变化率小的优势,静置十五个月后粘度变化率小于11%。
本发明接枝促进剂的添加量为纳米氧化锆的1-10wt%,其典型但非限制性的添加量例如为1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%;本发明所限定的接枝促进剂的添加量可大幅度提高有机酸与氧化锆粒子的化学接枝效率,进而提高氧化锆粒子的亲油性,如果接枝促进剂的添加量过低,则起不到预期的改性效果,而接枝促进剂的添加量过高则会适得其反,也会造成不必要的经济损失。
本发明有机酸的添加量为纳米氧化锆的1-22wt%,其典型但非限制性的添加量例如为1wt%、2wt%、5wt%、8wt%、10wt%、12wt%、15wt%、18wt%、20wt%、22wt%;本发明所限定的有机酸的添加量能够取得较佳的改性效果,如果有机酸的添加量过低,则起不到预期的改性效果,而有机酸的添加量过高则会适得其反,也会造成不必要的经济损失。
在本发明中,有机酸包括但不限于一元羧酸和多元羧酸中的至少一种;一元羧酸包括但不限于甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异辛酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯甲酸以及苯乙酸中的至少一种;多元羧酸包括但不限于草酸、丙二酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、富马酸以及马来酸中的至少一种。
本发明选择的有机酸常见,而且成本较低,有利于大规模生产,而且使得氧化锆粒子接枝后的基团不易掉落,亲油效果佳。
在本发明中,纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆含量为47-78wt%,其典型但非限制性的含量例如为47wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、78wt%;纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆粒径为1-25nm,其典型但非限制性的粒径例如为1nm、2nm、4nm、6nm、8nm、10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm、22nm、24nm、25nm。
本发明提供的纳米氧化锆分散液具有氧化锆含量高、氧化锆分散均匀以及稳定性高等的特点,本发明纳米氧化锆分散液静置十五个月后的粘度变化率小于11%。
根据本发明的第二个方面,提供了一种纳米氧化锆分散液的制备方法,包括以下步骤:
氧化锆水溶液与有机溶剂混合后除水,再经有机酸和接枝促进剂改性,得到纳米氧化锆分散液。
本发明的制备工艺简单,氧化锆水溶液无需中间相的参与,无需复杂的分散设备,采用最简单的置换就能够得到氧化锆的有机溶剂分散液;本发明的制备方法使用有机酸和接枝促进剂协同进行改性,既能够降低生产成本,有利于大规模生产,同时还能够提高有机酸与氧化锆粒子的接枝效率,实现氧化锆粒子的充分改性,而且接枝后的基团不易掉落,亲油效果佳,使得分散液具有氧化锆含量高、体系稳定性高以及粘度变化率小的优势。
在本发明中,除水的方法包括但不限于蒸馏法,例如旋蒸除水。
在一种优选的实施方式中,本发明在常压下向氧化锆水溶液中加入有机溶剂,然后多次旋转蒸发并补加有机溶剂,在除去水的同时得到氧化锆纯有机溶剂相分散液,然后再加入有机酸改性剂和接枝促进剂进行改性,混合并搅拌,得到纳米氧化锆分散液。
本发明采用最简单的蒸馏置换法由氧化锆水分散液换相得到有机溶剂分散液,无需中间相的参与;本发明使用有机酸作为改性剂,有机酸常见且成本较低,有利于大规模生产,而且有机酸改性剂主要以化学键的形式进行接枝,使得接枝后的基团不易掉落;本发明采用接枝促进剂来提高有机酸与氧化锆粒子的接枝效率。
在本发明中,有机溶剂包括但不限于醇类有机溶剂、酮类有机溶剂、酯类有机溶剂、芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂以及醚类有机溶剂中的至少一种;其中,醇类有机溶剂包括但不限于苯甲醇、乙醇、异丙醇以及正丁醇中的至少一种;酮类有机溶剂包括但不限于环己酮、丁酮以及甲基异丁基甲酮中的至少一种;酯类有机溶剂包括但不限于乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种;芳香烃类有机溶剂包括但不限于甲苯、二甲苯以及乙苯中的至少一种;卤代烃类有机溶剂包括但不限于氯仿、1,2-二氯乙烷以及二氯甲烷中的至少一种;醚类有机溶剂包括但不限于丙二醇甲醚、乙二醇单甲醚以及丙二醇丙醚中的至少一种。
本发明选择的有机溶剂更有利于与氧化锆水溶液置换得到氧化锆含量高、体系稳定性高以及粘度变化率小的有机溶剂型氧化锆分散液。
根据本发明的第三个方面,提供了一种改性氧化锆粉体,是由上述的纳米氧化锆分散液除有机溶剂后得到的。
在本发明中,纳米氧化锆分散液除有机溶剂的方法包括但不限于采用旋转蒸发器旋蒸除去有机溶剂。
本发明提供的改性氧化锆粉体具有亲油化度高的特点,改性氧化锆粉体的亲油化度为39-90%,其典型但非限制性的亲油化度高例如为39%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%。
根据本发明的第四个方面,提供了一种上述纳米氧化锆分散液在制备光学膜中的应用。
本发明的纳米氧化锆分散液在制备光学膜时例如增亮膜或防反射膜等,能够大幅度提高折射涂层的折射率,提升光学膜的性能。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明,实施例中的材料为根据现有方法制备而得,或直接从市场上购得。
实施例1
一种纳米氧化锆分散液的制备方法,包括以下步骤,各组分用量见表1:
向氧化锆水溶液中加入丙二醇丙醚(PGPE)溶剂,然后多次旋转蒸发除水并补加PGPE,除水完全后得到纳米氧化锆PGPE型分散液,然后加入改性剂丙烯酸(丙烯酸的添加量为氧化锆含量的10wt%)和接枝促进剂4-二甲氨基吡啶DMAP(DMAP的添加量为氧化锆含量的1wt%)进行改性,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。
本实施例中纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆粒径为1-25nm。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于本实施例接枝促进剂DMAP的添加量为氧化锆含量的5wt%,其余步骤同实施例1,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于本实施例接枝促进剂DMAP的添加量为氧化锆含量的10wt%,其余步骤同实施例1,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例4
本实施例与实施例2的区别在于本实施例改性剂丙烯酸的添加量为氧化锆含量的1wt%,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例5
本实施例与实施例2的区别在于本实施例改性剂丙烯酸的添加量为氧化锆含量的15wt%,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于本实施例改性剂丙烯酸的添加量为氧化锆含量的22wt%,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例7
本实施例与实施例2的区别在于本实施例的改性剂为甲基丙烯酸(甲基丙烯酸添加量为氧化锆含量的10wt%),其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于本实施例的改性剂为丙二酸(丙二酸的添加量为氧化锆含量的10wt%),其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例9
本实施例与实施例2的区别在于本实施例的改性剂为邻苯二甲酸(邻苯二甲酸的添加量为氧化锆含量的10wt%),其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例10
本实施例与实施例2的区别在于本实施例的接枝促进剂为N,N'-二环己基碳二亚胺DCC(DCC的添加量为氧化锆含量的5wt%),其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例11
本实施例与实施例2的区别在于本实施例的接枝促进剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐EDC(EDC的添加量为氧化锆含量的5wt%),其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例12
本实施例与实施例2的区别在于本实施例的接枝促进剂为N-羟基琥珀酰亚胺NHS(NHS的添加量为氧化锆含量的5wt%),其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例13
本实施例与实施例2的区别在于本实施例改性剂丙烯酸的添加量为氧化锆含量的25wt%,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例14
本实施例与实施例2的区别在于本实施例接枝促进剂DMAP的添加量为氧化锆含量的15wt%,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
实施例15
本实施例与实施例2的区别在于本实施例改性剂丙烯酸的添加量为氧化锆含量的0.5wt%,本实施例接枝促进剂DMAP的添加量为氧化锆含量的0.5wt%,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
对比例1
本对比例与实施例2的区别在于本对比例未加入接枝促进剂,其余步骤同实施例2,得到PGPE型亲油化纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于本对比例未加入有机酸,其余步骤同实施例2,得到PGPE型纳米氧化锆分散液。各组分用量见表1。
试验例
实施例1-15和对比例1-2得到的纳米氧化锆分散液通过旋转蒸发器除去有机溶剂后得到纳米氧化锆粉体,测试氧化锆粉体的亲油化度,结果见表1,测试方法如下:
将lg纳米氧化锆粉体置于50ml蒸馏水中,然后逐滴滴加甲醇,当漂浮在水面上的粉体完全润湿后,记录甲醇的加入量V(ml),再按照如下公式计算:
亲油化度=(V/50+V)×100%;
实施例1-15和对比例1-2得到的纳米氧化锆分散液静置十五个月后,再测试其粘度变化,得到粘度变化率,结果见表1,粘度测试的方法:使用旋转式粘度计(上海精天电子仪器公司制造的NDJ-8S)进行测定;粘度变化率的计算公式:粘度变化率=(分散液静置15个月后的粘度-分散液静置15个月前的粘度)/分散液静置15个月前的粘度。
表1
由上表可知,对比例1未加接枝促进剂,对比例2未加有机酸,得到的粉体的亲油化度明显低于实施例1-15;同时,对比例1、2得到的PGPE型分散液的粘度变化率也明显高于实施例1-15;以上结果表明了本发明添加的接枝促进剂在有机酸与氧化锆粉体的接枝过程中起着重要的作用,两者具有协同作用,能够大幅度提高粉体的亲油化度,并有效降低分散液的粘度变化率。
通过实施例1-3的比较可知,接枝促进剂的添加量会影响接枝反应的效率,使得粉体的亲油化度和PGPE型分散液的粘度变化率有所不同;通过实施例2、实施例4、实施例5以及实施例6的比较可知,改性剂有机酸的添加量同样会使得粉体的亲油化度和PGPE型分散液的粘度变化率具有较大差异。
此外,由于实施例13-15的有机酸或/和接枝促进剂添加量高于或低于实施例1-12,因此实施例13-15得到的粉体的亲油化度和PGPE型分散液的粘度变化率表现均劣于实施例1-12;以上结果表明了有机酸改性剂和接枝促进剂的添加量会较大地影响着氧化锆粒子的接枝改性过程,进而影响粉体的亲油化度和PGPE型分散液的粘度变化率,因此改性剂和接枝促进剂的用量应控制在合理范围,否则不但会起到相反的效果,而且还会造成生产成本的升高。
实施例7、实施例8以及实施例9分别与实施例2比较可知,无论是粉体的亲油化度还是PGPE型分散液的粘度变化率均有较大差异,这主要是由于不同的有机酸具有不同的位阻效应,使得接枝效率存在差异,进而影响接枝效果;实施例2、实施例10、实施例11以及实施例12均添加了适量的有机酸改性剂和接枝促进剂,其粉体的亲油化度和PGPE型分散液的粘度变化率均处于较高水平。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种纳米氧化锆分散液,其特征在于,主要由如下组分制备而成:
纳米氧化锆水溶液、有机溶剂、有机酸以及接枝促进剂;
所述接枝促进剂包括4-二甲氨基吡啶、N-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐以及N,N'-二环己基碳二亚胺中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的纳米氧化锆分散液,其特征在于,所述有机酸为纳米氧化锆的1-22wt%;
优选地,所述接枝促进剂为纳米氧化锆的1-10wt%。
3.根据权利要求1所述的纳米氧化锆分散液,其特征在于,所述有机酸包括一元羧酸和多元羧酸中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的纳米氧化锆分散液,其特征在于,所述一元羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异辛酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯甲酸以及苯乙酸中的至少一种;
优选地,所述多元羧酸包括草酸、丙二酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、富马酸以及马来酸中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的纳米氧化锆分散液,其特征在于,所述纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆含量为47-78wt%;
优选地,所述纳米氧化锆分散液的纳米氧化锆粒径为1-25nm。
6.一种权利要求1-5任一项所述的纳米氧化锆分散液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
氧化锆水溶液与有机溶剂混合后除水,再经有机酸和接枝促进剂改性,得到所述纳米氧化锆分散液。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括醇类有机溶剂、酮类有机溶剂、酯类有机溶剂、芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂以及醚类有机溶剂中的至少一种;
优选地,所述醇类有机溶剂包括苯甲醇、乙醇、异丙醇以及正丁醇中的至少一种;
优选地,所述酮类有机溶剂包括环己酮、丁酮以及甲基异丁基甲酮中的至少一种;
优选地,所述酯类有机溶剂包括乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种;
优选地,所述芳香烃类有机溶剂包括甲苯、二甲苯以及乙苯中的至少一种;
优选地,所述卤代烃类有机溶剂包括氯仿、1,2-二氯乙烷以及二氯甲烷中的至少一种;
优选地,所述醚类有机溶剂包括丙二醇甲醚、乙二醇单甲醚以及丙二醇丙醚中的至少一种。
8.一种改性氧化锆粉体,其特征在于,由权利要求1-5任一项所述的纳米氧化锆分散液除有机溶剂后得到。
9.根据权利要求8所述的改性氧化锆粉体,其特征在于,所述改性氧化锆粉体的亲油化度为39-90%。
10.一种权利要求1-5任一项所述的纳米氧化锆分散液在制备光学膜中的应用。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103956450A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-07-30 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种锂离子电池用复合隔膜及其制备方法 |
CN110713746A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-21 | 北京化工大学 | 一种高折射率耐磨硬化涂料组合物及其硬化膜的制备方法 |
CN111978944A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-24 | 宁波锋成先进能源材料研究院 | 改性纳米氧化石墨烯作为低渗油藏提高采收率化学剂的应用 |
CN112552640A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-26 | 桐乡市璟维信息科技有限公司 | 一种高热稳定性的氧化锆改性酚醛树脂材料的制法及应用 |
CN113198395A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-08-03 | 四川大学 | 基于非水体系脱醇反应的无机颗粒表面改性高效可控方法 |
CN113429719A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-24 | 李明伟 | 一种高折射率纳米氧化锆复合树脂及其制备方法 |
CN113773691A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 纳米氧化锆分散液、其制备方法及所得单体分散液和光学膜 |
-
2022
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103956450A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-07-30 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种锂离子电池用复合隔膜及其制备方法 |
CN110713746A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-21 | 北京化工大学 | 一种高折射率耐磨硬化涂料组合物及其硬化膜的制备方法 |
CN111978944A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-24 | 宁波锋成先进能源材料研究院 | 改性纳米氧化石墨烯作为低渗油藏提高采收率化学剂的应用 |
CN112552640A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-26 | 桐乡市璟维信息科技有限公司 | 一种高热稳定性的氧化锆改性酚醛树脂材料的制法及应用 |
CN113198395A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-08-03 | 四川大学 | 基于非水体系脱醇反应的无机颗粒表面改性高效可控方法 |
CN113429719A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-24 | 李明伟 | 一种高折射率纳米氧化锆复合树脂及其制备方法 |
CN113773691A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 纳米氧化锆分散液、其制备方法及所得单体分散液和光学膜 |
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