一种FeOOH纳米粒子的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种FeOOH纳米粒子的制备方法及其应用，属于环保树脂汽车涂料领域。本发明专利技术所述一种FeOOH纳米粒子的制备方法，其包括以下步骤：(1)将4

【技术实现步骤摘要】
一种FeOOH纳米粒子的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种FeOOH纳米粒子的制备方法及其应用，属于环保树脂汽车涂料领域。

技术介绍

[0002]随着现代汽车工业的迅速发展，我国已超越欧美、日本等发达国成为世界最大的汽车生产和销售的国家，随着我国汽车保有量迅速增大，各个城市变得更加拥堵，外加人们生活节奏的加快，数据统计表明属于剐蹭的小型交通事故增长率逐年上升。油漆作为汽车的第一层保护，其综合机械性能，如抗摩擦能力及硬度等方面决定了交通事故中汽车的损害程度。另外随着人们生活水平的不断提高，生活质量标准的提高，对生活环境环保健康越来越重视，尤其是对各种细菌、病毒等微生物污染越来越重视，面对无处不在的细菌、病毒，需要更安全、长效的技术解决传染、感染问题。据相关机构检测数据统计，整辆车的细菌含量可能高达十亿，特别是人们在使用汽车过程中，所处的环境比较复杂，如经受风刮雨淋、泥沙、雨雪天气及尘土等，容易滋生细菌和微生物，不仅涂层受到细菌的侵蚀而出现菌斑或裂痕，更易使人们的健康受到危害。因此发展具有优异机械性能、美观、低VOC排放量和抗菌性的汽车涂料，增加涂料的耐摩擦性、高硬度和环保卫生性越来越受到人们的重视。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种FeOOH纳米粒子的制备方法及其应用，将FeOOH纳米粒子应用于汽车涂料领域中，得到的涂料具有优异机械性能、环保低VOC及抗菌的效果。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种FeOOH纳米粒子的制备方法，其包括以下步骤：
[0005](1)将4
‑
8重量份FeOOH和80
‑
100重量份去离子水混合后，超声处理25
‑
30min，然后加入60重量份聚二乙烯二甲基丙基氯化铵，搅拌，接着在200
‑
300MPa压力下均质，得到FeOOH纳米粒子浆液；
[0006](2)将80
‑
85重量份FeOOH纳米粒子浆液、2
‑
4重量份大米蛋白肽和1
‑
5重量份的硝酸银混合后，在50
‑
100Mpa压力下均质，然后进行喷雾包埋，同时进行干燥，得到FeOOH纳米粒子；
[0007]所述大米蛋白肽的制备方法包括以下步骤：
[0008]a将5
‑
8重量份大米蛋白和50
‑
70重量份去离子水，在100
‑
200MPa压力下均质，得到大米蛋白均质液；
[0009]b将0.001重量份的碱性蛋白酶加入到步骤a所得大米蛋白均质液，进行酶解，得到大米蛋白一次酶解液；
[0010]c将0.001重量份的木瓜蛋白酶加入到步骤b所得大米蛋白一次酶解液，进行酶解，得到大米蛋白二次酶解液；
[0011]d将2重量份酵母加入到步骤c所得大米蛋白二次酶解液，进行发酵后，置于过热蒸汽处理装置中处理，得到大米蛋白肽。
[0012]高压均质和喷雾包埋能够将纳米银粒子和大米蛋白肽附着在FeOOH纳米粒子表面，即纳米银粒子和大米蛋白肽共同修饰FeOOH纳米粒子；同时实现FeOOH纳米粒子的双壳包埋，防止FeOOH纳米粒子团聚，提高比表面积。纳米银粒子具有很好的金属催化杀菌功效，通过高压均质、二步酶解、生物发酵和过热蒸汽处理的大米蛋白肽具有很高的分散性，且大米蛋白肽上存在羧基、氨基，使其具有两亲作用，能够更好的附着在FeOOH纳米粒子表面。
[0013]超声处理时间对于FeOOH纳米粒子的分散性有很大的影响。超声波具有直线能量传递，能量易于集中，利用超声波的空化作用产生强烈的震动达到分散料子的目的。超声时间过长，导致温度升高，颗粒的能量增加，颗粒间的碰撞几率增加，会导致粒子的再团聚，降低粒子的分散性。
[0014]作为本专利技术所述FeOOH纳米粒子制备方法的优选实施方式，所述超声的功率为500
‑
900W。
[0015]超声功率是影响FeOOH纳米粒子的分散性的主要因素之一，过高的超声功率会导致溶液温度增加，进而加快粒子的布朗运动速度，增加粒子间的碰撞几率，从而导致粒子团聚，降低粒子的分散性。
[0016]作为本专利技术所述FeOOH纳米粒子制备方法的优选实施方式，所述步骤b和步骤c中酶解的时间为2～5h。
[0017]酶解时间是影响大米蛋白肽分散性的因素之一。酶解时间短，不能将大米蛋白完全水解为大米蛋白肽；酶解时间过长，由于水解过度，水解出更多的大米蛋白肽和氨基酸，溶液中游离的成分增加，导致粘度增大，进而降低了大米蛋白肽的分散性。
[0018]作为本专利技术所述FeOOH纳米粒子制备方法的优选实施方式，所述过热蒸汽处理装置中处理的条件为：200℃，1～2h。
[0019]第二方面，本专利技术提供了一种由FeOOH纳米粒子制备方法制备的FeOOH纳米粒子。
[0020]第三方面，本专利技术提供了一种含有FeOOH纳米粒子的丙烯酸树脂。
[0021]作为本专利技术所述丙烯酸树脂的优选实施方式，其包括以下重量份的组分：4
‑
6份FeOOH纳米粒子、93
‑
96份丙烯酸酯分散体、0.3
‑
0.5份偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、0.7
‑
0.9份TPMS链转移剂。
[0022]偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐又称VA
‑
044引发剂，其是在偶氮腈类引发剂的分子上引入亲水性基团而得到，VA
‑
044引发剂引发效率高，其相对分子质量比较高、水溶性好、且残留体少。与无机过硫酸盐和其它水溶性引发剂相比较，VA
‑
044引发剂能进行平滑、稳定、可控制的分解反应。引发剂用量过大，树脂的粘度变大，且增速过快，不利于施工，储存也不方便；引发剂用量过小，树脂的粘度太小，聚合物本身的交联度不够，会影响涂料的硬度、柔韧性等机械性能。
[0023]TPMS链转移剂能够有效的使活性自由基在链增长过程中发生自由基转移，调整聚合物的分子量，从而达到控制聚合物聚合度的目的。TPMS链转移剂用量过多，会使得引发剂的引发效率降低甚至不引发，导致体系中残留很多小分子单体，影响涂料的性能；当TPMS链转移剂用量太小时，会导致树脂粘度太大，造成施工困难。
[0024]作为本专利技术所述丙烯酸树脂的优选实施方式，所述丙烯酸酯分散体的制备方法
为：将30
‑
60重量份的含羟基的丙烯酸单体、30
‑
40重量份羧基丙烯酸酯、10
‑
30重量份羟基丙烯酸酯、10
‑
30重量份的丙烯酸羟丙酯、0.4重量份偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和0.8重量份TPMS链转移剂，混合后加热，搅拌分散15
‑
25min，即可得到丙烯酸酯分散体。
[0025]作为本专利技术所述丙烯酸树脂的优选实施方式，所述羧基丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FeOOH纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将4
‑
8重量份FeOOH和80
‑
100重量份去离子水混合后，超声处理25
‑
30min，然后加入60重量份聚二乙烯二甲基丙基氯化铵，搅拌，接着在200
‑
300MPa压力下均质，得到FeOOH纳米粒子浆液；(2)将80
‑
85重量份FeOOH纳米粒子浆液、2
‑
4重量份大米蛋白肽和1
‑
5重量份的硝酸银混合后，在50
‑
100Mpa压力下均质，然后进行喷雾包埋，同时进行干燥，得到FeOOH纳米粒子；所述大米蛋白肽的制备方法包括以下步骤：a将5
‑
8重量份大米蛋白和50
‑
70重量份去离子水，在100
‑
200MPa压力下均质，得到大米蛋白均质液；b将0.001重量份的碱性蛋白酶加入到步骤a所得大米蛋白均质液，进行酶解，得到大米蛋白一次酶解液；c将0.001重量份的木瓜蛋白酶加入到步骤b所得大米蛋白一次酶解液，进行酶解，得到大米蛋白二次酶解液；d将2重量份酵母加入到步骤c所得大米蛋白二次酶解液，进行发酵后，置于过热蒸汽处理装置中处理，得到大米蛋白肽。2.如权利要求1所述FeOOH纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述超声的功率为500
‑
900W。3.如权利要求1所述FeOOH纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤b和步骤c中酶解的时间为2～5h。4.一种FeOOH纳米粒子，其特征在于，所述FeOOH纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭逍遥，赵果，王辉，汤汉良，郭伟杰，赖浩城，李树伟，蔡志军，刘其平，何再学，
申请(专利权)人：清远市浩宇化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：