表面处理的氧化锆纳米粉体、氧化锆分散液及应用制造技术

本发明专利技术提供了一种表面处理的氧化锆纳米粉体、氧化锆分散液及应用，涉及光学树脂技术领域。该表面处理的氧化锆粉体表面含有表面处理剂；所述表面处理剂具有R

【技术实现步骤摘要】
表面处理的氧化锆纳米粉体、氧化锆分散液及应用


[0001]本专利技术涉及光学树脂
，尤其是涉及一种表面处理的氧化锆纳米粉体、氧化锆分散液及应用。

技术介绍

[0002]氧化锆纳米粒子具有高折射率并且可用于有机基体以改变基体的光学性质。例如，用氧化锆纳米粒子制备的氧化锆分散液已被用于增加有机基体的折射率，同时保持光透射性。氧化锆分散液的折射率大小取决于其中氧化锆的加载百分比以及氧化锆粒子的特性，其中原生粒子之间的缔合度是影响其性能的最重要参数之一，粒子发生团聚(缔合)之后，会对氧化锆分散液折射率、透光率等性能的提升产生不利影响。
[0003]氧化锆纳米粒子的表面修饰可用于防止或减少纳米粒子团聚和用于增强纳米粒子在有机基体内的稳定性。尽管现今已有一些经表面修饰的氧化锆分散液被成功制备，但是其大多存在抑团聚效果差，稳定性差等不足，以至于在应用到下游显示领域中时影响效果的发挥。在制备氧化锆有机溶剂分散液时，为防止粒子团聚的发生，大多通过液相法(如溶剂换相或超滤等)的方式进行制备，此类方法较为繁琐，且液体物质运输困难，成本较高，而通过粉体回溶于溶剂的方式无法克服粉体团聚这一难题。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种表面处理的氧化锆粉体，以缓解现有技术中氧化锆粉体团聚度高、稳定性差和分散性能差的技术问题。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种表面处理的氧化锆粉体，所述氧化锆粉体表面含有表面处理剂；
[0008]所述表面处理剂具有R
‑
Y结构；
[0009]其中，R基团包括大位阻基团，Y基团包括能与氧化锆作用的基团。
[0010]可选地，所述大位阻基团包括取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的环烷烃、异丙基、叔丁基和异丁基中的至少一种。
[0011]优选地，所述能与氧化锆作用的基团包括羧基、羟基、烷基、烷氧基、环氧基、羰基、氨基、氢和卤元素中的至少一种。
[0012]本专利技术的第二方面提供了所述的表面处理的氧化锆粉体的制备方法，在氧化锆溶液中加入表面处理剂进行反应，反应完成后去除溶剂得到所述表面处理的氧化锆粉体。
[0013]可选地，所述表面处理剂的加入量为氧化锆质量的3％
‑
20％。
[0014]可选地，所述氧化锆溶液为氧化锆水溶液与有机溶剂混合得到。
[0015]优选地，所述有机溶剂包括丙二醇乙醚。
[0016]优选地，所述混合的质量比为1:0.5
‑
2，优选为1:1。
[0017]可选地，所述去除溶剂的方法包括冷冻干燥。
[0018]本专利技术的第三方面提供了一种氧化锆分散液，包括所述的表面处理的氧化锆粉体。
[0019]可选地，所述表面处理的氧化锆粉体的含量为50wt.％
‑
75wt.％。
[0020]可选地，所述氧化锆分散液的溶剂包括有机溶剂。
[0021]优选地，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、醚类有机溶剂、芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂和环烷烃类有机溶剂中的至少一种。
[0022]优选地，所述酮类有机溶剂包括丁酮。
[0023]可选地，还包括抑聚剂。
[0024]优选地，所述抑聚剂包括SU235、SU241、SU912、SU920和SU983中的至少一种。
[0025]本专利技术的第四方面提供了所述的氧化锆分散液在制备光学膜中的应用。
[0026]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0027]本专利技术提供的表面处理的氧化锆粉体，通过表面处理剂向氧化锆表面引入大位阻基团，利用其空间位阻作用抑制氧化锆粒子的团聚，使得表面处理的氧化锆粉体分散性好且抑团聚效果好。
[0028]本专利技术提供的表面处理的氧化锆粉体的制备方法，工艺简单，适合大规模工业化生产。
[0029]本专利技术提供的氧化锆分散液，通过制备的表面处理的氧化锆粉体回溶得到，其中氧化锆的质量含量可达50％
‑
75％，该氧化锆分散液的粒子团聚度为0.2
‑
3，在常温避光条件下静置12个月后的折射率变化率小于1％，分散均匀、稳定性高、回溶效果良好且团聚度小。
[0030]本专利技术提供的氧化锆分散液在制备光学膜中的应用，为光学膜提供了稳定性好的分散液，制备的光学膜均一性好，大幅提升光学膜的折射率并且提升膜的性能。
具体实施方式
[0031]纳米尺寸粉体由于尺寸微小，比表面大，致使粉体体系的表面能很高，其便成为一个热力学不稳定体系。为降低体系内的表面能，纳米粉体的一次颗粒间会聚合在一起形成二次颗粒，这便是团聚。其中一次颗粒的粒径为一次粒径，二次颗粒的粒径为二次粒径。
[0032]根据本专利技术的第一方面提供的一种表面处理的氧化锆粉体，所述氧化锆粉体表面含有表面处理剂；
[0033]所述表面处理剂具有R
‑
Y结构；
[0034]其中，R基团包括大位阻基团，Y基团包括能与氧化锆作用的基团。
[0035]本专利技术提供的表面处理的氧化锆粉体，通过表面处理剂向氧化锆表面引入大位阻基团，利用其空间位阻作用抑制氧化锆粒子的团聚，使得表面处理的氧化锆粉体分散性好且抑团聚效果好。
[0036]可选地，所述大位阻基团包括取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的环烷烃、异丙基、叔丁基和异丁基中的至少一种。
[0037]取代或未取代的苯环包括在苯环上进行邻位、间位或对位取代，也可以是一元取代、二元取代或三元取代，取代基选自卤素、硝基、氰基、羟基、氨基、C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷
氧基、丙烯酰氧基的至少一种。
[0038]取代或未取代的萘环中，取代基选自羟基、烷基、烷氧基、分支的烷基、环烷基、氰基、硝基、甲氧基、苯甲酰基、苯氧基或苯氧基甲基中的至少一种。
[0039]所述取代或未取代的环烷烃中，可以是3
‑
12元环，环上的取代基可选自卤素、硝基、氰基、羟基、氨基、C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基中的至少一种。
[0040]优选地，所述能与氧化锆作用的基团包括羧基、羟基、烷基、烷氧基、环氧基、羰基、氨基、氢和卤元素中的至少一种。
[0041]在本专利技术的一些实施方式中，能与羟基反应的基团典型但非限制性的为羧基、羟基、烷基、烷氧基、环氧基、羰基、氨基、氢或卤元素。
[0042]根据本专利技术的第二方面提供的所述的表面处理的氧化锆粉体的制备方法，在氧化锆溶液中加入表面处理剂进行反应，反应完成后去除溶剂得到所述表面处理的氧化锆粉体。
[0043]本专利技术提供的表面处理的氧化锆粉体的制备方法，工艺简单，适合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面处理的氧化锆粉体，其特征在于，所述氧化锆粉体表面含有表面处理剂；所述表面处理剂具有R
‑
Y结构；其中，R基团包括大位阻基团，Y基团包括能与氧化锆作用的基团。2.根据权利要求1所述的表面处理的氧化锆粉体，其特征在于，所述大位阻基团包括取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的环烷烃、异丙基、叔丁基和异丁基中的至少一种；优选地，所述能与氧化锆作用的基团包括羧基、羟基、烷基、烷氧基、环氧基、羰基、氨基、氢和卤元素中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的表面处理的氧化锆粉体的制备方法，其特征在于，在氧化锆溶液中加入表面处理剂进行反应，反应完成后去除溶剂得到所述表面处理的氧化锆粉体。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述表面处理剂的加入量为氧化锆质量的3％
‑
20％。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锆溶液为氧化锆水溶液与有机溶剂混合得到；优选地，所述有机溶剂包括丙二醇乙醚；优选地，所述混合的质量比为1:0.5

【专利技术属性】
技术研发人员：宋锡滨，马海洋，艾辽东，奚洪亮，
申请(专利权)人：山东国瓷功能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：