一种纳米涂料的制备方法技术

一种纳米涂料的制备方法，首先制备纳米TiO2粉体活性材料，通过将该活性材料进行表面改性后，与丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液和酸酐进行混合得到纳米涂料。本发明专利技术的制备方法具有工艺简单方便、稳定性好，具有很强的韧性，机械强度高。

A preparation method of nano coating

A nanometer coating preparation method, first preparation of nano TiO2 powder active material, through the surface modification of the active material, with eighteen alkyl acrylate, polystyrene emulsion and acid anhydride to get nano coating. The preparation method of the invention has the advantages of simple and convenient process, good stability, strong toughness and high mechanical strength.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米涂料的制备方法
本专利技术涉及一种纳米涂料的制备方法。
技术介绍
纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能。纳米涂料中由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。一般来说，纳米涂料必须满足两个条件：首先，涂料中至少有一相的粒径尺寸在1—100nm的粒径范围；其次，纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高或具有新的功能。但是目前的纳米涂料也有以下缺点，例如性能差，稳定性不强的特点。
技术实现思路
本专利技术专利的目的在于提供一种纳米涂料的制备方法，本专利技术采用如下技术方案：一种纳米涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、纳米TiO2粉体活性材料将纳米TiO2粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为2-5:10-20置于球磨机中研磨混合1-12h，将混合物置于加热炉中升温至100-500℃条件下加热0.5-10h后自然冷却至常温得到纳米TiO2粉体活性材料；步骤二、纳米TiO2粉体活性材料的表面改性将纳米TiO2粉体活性材料、过硫酸钾、N，N-二甲基甲酰胺、P2O5和去离子水以质量比为2-4:3-6:1-5:0.5-1:15-50混合，采用浓硫酸将该混合物的pH值控制在3-6之间，升温至40-70℃下搅拌1-2h，降温至室温后将沉淀物采用去离子水清洗3-6次后干燥得到固体粉末，将固体粉末加入蒸馏水和H2O2保持温度在40-60℃反应0.5-3h；反应结束后将产物进行离心分离15-30min将得到的产物采用去离子水清洗3-6遍，经过干燥既得到表面改性的纳米TiO2粉体活性材料；所述固体粉末、蒸馏水和H2O2的质量比3-6:20-30:1-6；步骤三、涂料的制备将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO2粉体活性材料和酸酐以质量比为4-7:3-10:2-6:1-10混合均匀既得到纳米涂料。2、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TiO2粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为3:15。3、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述纳米TiO2粉体活性材料、过硫酸钾、N，N-二甲基甲酰胺、P2O5和去离子水以质量比为3:4.5:2:0.6:35混合。4、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述纳米TiO2粒子的粒径为1-50nm。5、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO2粉体活性材料和酸酐以质量比为5:7:4:2混合均匀既得到纳米涂料。有益效果：1、本专利技术的制备方法具有工艺简单方便、无污染、环境友好、涂膜质量高、投入产出比高、成本低廉和应用前景广泛等优点；2、该涂料强度大，抗腐蚀性能好。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。步骤一、纳米TiO2粉体活性材料将纳米TiO2粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为2-5:10-20置于球磨机中研磨混合1-12h，将混合物置于加热炉中升温至100-500℃条件下加热0.5-10h后自然冷却至常温得到纳米TiO2粉体活性材料；该活性材料为表面包覆纳米碳的TiO2粉体活性材料。步骤二、纳米TiO2粉体活性材料的表面改性将纳米TiO2粉体活性材料、过硫酸钾、N，N-二甲基甲酰胺、P2O5和去离子水以质量比为2-4:3-6:1-5:0.5-1:15-50混合，采用浓硫酸将该混合物的pH值控制在3-6之间，升温至40-70℃下搅拌1-2h，降温至室温后将沉淀物采用去离子水清洗3-6次后干燥得到固体粉末，将固体粉末加入蒸馏水和H2O2保持温度在40-60℃反应0.5-3h；反应结束后将产物进行离心分离15-30min将得到的产物采用去离子水清洗3-6遍，经过干燥既得到表面改性的纳米TiO2粉体活性材料；所述固体粉末、蒸馏水和H2O2的质量比3-6:20-30:1-6；步骤三、涂料的制备将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO2粉体活性材料和酸酐以质量比为4-7:3-10:2-6:1-10混合均匀既得到纳米涂料。2、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TiO2粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为3:15。3、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述纳米TiO2粉体活性材料、过硫酸钾、N，N-二甲基甲酰胺、P2O5和去离子水以质量比为3:4.5:2:0.6:35混合。4、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述纳米TiO2粒子的粒径为1-50nm。5、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO2粉体活性材料和酸酐以质量比为5:7:4:2混合均匀既得到纳米涂料。(一)本专利技术中所述的聚苯乙烯乳液采用如下方法制备：A、苯乙烯乳液的制备将苯乙烯和过硫酸铵放在装有40-55℃水的容器中，搅拌20-60min，通入氮气，搅拌的同时加入偶氮二异丁脒盐酸盐和碳酸氢铵，保持40-55℃搅拌30-60min，升温至60～90℃，反应3-15h得到，苯乙烯乳液；所述苯乙烯，过硫酸铵，偶氮二异丁脒盐酸盐和碳酸氢铵的质量比为10-20:2-6:1-3:3-7；B、环糊精衍生物的制备(1)β-环糊精的预处理：在容器中加入蒸馏水，加热至90-100℃，取β-环糊精在搅拌下置于已经加热的蒸馏水中溶解，保持温度控制在90-95℃进行抽滤，将滤液置于-5-5℃的温度下10-20h，使得结晶物析出，将析出的结晶物放在80℃真空干燥箱中6小时烘干得结晶β-环糊精；所述蒸馏水和β-环糊精的质量比为100-200:20-30；(2)环糊精衍生物的制备将步骤(1)经过预处理的β-环糊精置于无水吡啶中，在-5-0℃的冰水浴中搅拌15-60min制得混合液，将NaOH和去离子水加入混合液中制得pH值为9-11的液体，升温至25-30℃在该液体中添加丁内酯，反应15-30min，再次降温至-5-0℃，加入1，2-环氧丁烷保持温度反应3-6h，加入乙睛溶液持续反应10-15h，反应完毕后，采用盐酸将pH值调整至中性，采用减压旋蒸除去水和吡啶，将固体颗粒置于二甲基甲酰胺中搅拌均匀，采用丙酮沉淀得到固体产物，将该产物在70-90℃下真空干燥3-6h得到固体颗粒，即为环糊精衍生物；所述预处理的β-环糊精，无水吡啶，丁内酯，1，2-环氧丁烷，乙睛的质量比为10-20:30-60:2-5:3-6:1-3；C、聚苯乙烯乳液的制备将步骤A制备的苯乙烯乳液、步骤B制备的环糊精衍生物和去离子水混合搅拌均匀，加入正丁醇和N,N-二甲基乙酰胺，通入氮气升温至50℃，反应3-6小时，停止加热并在搅拌下冷却到室温，得到聚苯乙烯乳液；所述苯乙烯乳液，环糊精衍生物，去离子水，正丁醇和N,N-二甲基乙酰胺的质量比为5-10:1-3:30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、纳米TiO2粉体活性材料将纳米TiO2粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为2‑5:10‑20置于球磨机中研磨混合1‑12h，将混合物置于加热炉中升温至100‑500℃条件下加热0.5‑10h后自然冷却至常温得到纳米TiO2粉体活性材料；步骤二、纳米TiO2粉体活性材料的表面改性将纳米TiO2粉体活性材料、过硫酸钾、N，N‑二甲基甲酰胺、P2O5和去离子水以质量比为2‑4:3‑6:1‑5:0.5‑1:15‑50混合，采用浓硫酸将该混合物的pH值控制在3‑6之间，升温至40‑70℃下搅拌1‑2h，降温至室温后将沉淀物采用去离子水清洗3‑6次后干燥得到固体粉末，将固体粉末加入蒸馏水和H2O2保持温度在40‑60℃反应0.5‑3h；反应结束后将产物进行离心分离15‑30min将得到的产物采用去离子水清洗3‑6遍，经过干燥既得到表面改性的纳米TiO2粉体活性材料；所述固体粉末、蒸馏水和H2O2的质量比3‑6:20‑30:1‑6；步骤三、涂料的制备将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO2粉体活性材料和酸酐以质量比为4‑7:3‑10:2‑6:1‑10混合均匀既得到纳米涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种纳米涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、纳米TiO2粉体活性材料将纳米TiO2粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为2-5:10-20置于球磨机中研磨混合1-12h，将混合物置于加热炉中升温至100-500℃条件下加热0.5-10h后自然冷却至常温得到纳米TiO2粉体活性材料；步骤二、纳米TiO2粉体活性材料的表面改性将纳米TiO2粉体活性材料、过硫酸钾、N，N-二甲基甲酰胺、P2O5和去离子水以质量比为2-4:3-6:1-5:0.5-1:15-50混合，采用浓硫酸将该混合物的pH值控制在3-6之间，升温至40-70℃下搅拌1-2h，降温至室温后将沉淀物采用去离子水清洗3-6次后干燥得到固体粉末，将固体粉末加入蒸馏水和H2O2保持温度在40-60℃反应0.5-3h；反应结束后将产物进行离心分离15-30min将得到的产物采用去离子水清洗3-6遍，经过干燥既得到表面改性的纳米TiO2粉体活性材料；所述固体粉末、...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：安徽省华腾农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34