[发明专利]聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料助剂的制备方法，尤其涉及一种聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法。

背景技术

SiO₂以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性等一直是涂料、橡胶、塑料等制品的重要填料之一；特别是近年来单分散SiO₂颗粒在光子晶体上的应用，更加吸引了广大科学工作者在本领域的研究。随着SiO₂制备技术的发展，超微细SiO₂，特别是纳米SiO₂工业技术的出现，SiO₂颗粒将会获得更为广泛的应用。

纳米SiO₂颗粒作为一种填料在涂料的应用越来越受到人们的重视，但是填料的分散是涂料改性的关键，纳米SiO₂颗粒在涂料中分散不均匀反而会降低涂料的性能，单个的纳米SiO₂粒子因表面作用能强，彼此接触团聚，形成二次结构，这种聚集结构可能为硬团聚或软团聚，软团聚可以在剪切力作用下再次被分散成一次结构，但硬团聚则是不可逆的，使纳米SiO₂粒子越来越大，而无法将其再次分散开来，影响纳米材料的性能。因此，纳米SiO₂颗粒与涂料的复合首先要解决分散问题。

随着科学技术的发展，聚合物包覆无机物的复合粒子研究和发展越来越引起人们的关注，因为这种新型复合粒子克服了聚合物强度较低、稳定性较差以及单纯无机粒子不易加工等缺点，在协同效应下，得到了比无机粒子和聚合物更新、更优异的性能。聚合物包覆无机粒子得到的有机/无机复合粒子，在化妆品、药品、农业、涂料、纺织、光学以及电子等许多领域都有着广泛和潜在的应用。

发明内容

本发明的目的是解决上述不足，提供一种聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法。

实现本发明目的技术方案是：一种聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在反应器中依次加入稳定剂，SiO₂的乙醇溶液，蒸馏水，无水乙醇；

(2)反应器中通入氮气，在氮气氛下缓慢滴加溶有引发剂的经过减压蒸馏的聚苯乙烯；

(3)开启搅拌，保持搅拌1-3小时；

(4)将反应器升温至70-90℃，反应10-15小时后离心分离；

(5)将分离出的固体溶解在乙醇中，得产物聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮K17、K25、K30、K90中一种。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、过氧化氢-亚铁盐、过氧化二苯甲酰中一种。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述SiO₂颗粒为单分散性。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述SiO₂的乙醇溶液，SiO₂的浓度为为0.01-1.0mol·L^-1，优选0.08-0.5mol·L^-1。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述SiO₂的粒径范围为10-450nm，优选50-300nm。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述SiO₂的粒径范围为100-250nm。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述聚苯乙烯包覆二氧化硅的包覆率为大于3％。

上述的聚苯乙烯包覆二氧化硅涂料助剂的制备方法，所述聚苯乙烯包覆二氧化硅的包覆率为5％。

本发明具有积极的效果：

(1)制备方法简单，易操作；

(2)制备的聚苯乙烯包覆二氧化硅的粒径均一。

(3)聚合物强度较低、稳定性较差以及单纯无机粒子不易加工等缺点，在协同效应下，得到了比无机粒子和聚合物更新、更优异的性能。

(4)备出单分散性好、球形度规整，且复合粒子中含有SiO₂颗粒的数目接近一个的SiO₂颗粒。

具体实施方式

(实施例1)