[发明专利]新型改性纳米二氧化硅以及由其制备的复合涂料

权利要求书

1.一种新型改性纳米二氧化硅，其特征在于，它是由4.0代聚酰胺-胺型树枝状高分子与纳米SiO₂粉体按照25∶12重量比例混合，在惰性气体保护下，经过磁力搅拌和超声振荡后改性而来的。

2.如权利要求1所述的二氧化硅，其特征在于，所述的惰性气体为氦气。

3.一种制备如权利要求1或2所述的纳米二氧化硅的方法，其特征在于，先合成PAMAM，再以此为模板实现干法改性纳米SiO₂粉体的目的，详细制作工艺如下：

第一步：制备PAMAM

首先，以乙二氨为核基元，在甲醇中与丙烯酸甲酯进行彻底的Michael加成反应，得到三丙烯酸甲酯的加成产物；然后用过量的乙二胺进行酯的胺解反应，得到酰胺化三氨基产物，再重复与丙烯酸甲酯的加成反应，制备4.0代的PAMAM；

第二步：制备改性纳米二氧化硅

将制备的4.0代PAMAM 50g，加入粒径10nm的纳米二氧化硅12g混合，在惰性气体保护下磁力匀速搅拌2h，然后超声振荡30min，即得到需制备的改性纳米二氧化硅粉体。

4.如权利要求3所述的制备纳米二氧化硅的方法，其特征在于，详细步骤如下：

第一步：PAMAM模板的制备

(1)0.5代PAMAM的制备：将丙烯酸甲酯120g与甲醇10g置于400mL容量瓶中，5℃下磁力搅拌，通He保护1h后，用滴液漏斗滴加乙二胺10.5g和甲醇27.5g的混合物，滴加1h并通He，滴加完毕后，室温下反应36h。用旋转蒸发仪减压蒸馏(约140Pa，40℃)，除去未反应的丙烯酸甲酯和甲醇，得微黄略粘稠液体。

(2)1.0代PAMAM的制备：将乙二胺84g与甲醇11g置于500mL容量瓶中，5℃下磁力搅拌，通He保护1h后后，用滴液漏斗滴加0.5代PAMAM 20g和甲醇64g的混合物，滴加2h并通He，滴加完毕后，室温下反应36h。用旋转蒸发仪减压蒸馏(约140Pa，60℃)，除去未反应的乙二胺和甲醇，得微黄色粘稠液体。

半代1.5、2.5和3.5代PAMAM的制备：同0.5代PAMAM的制备。

整代2.0、3.0和4.0代PAMAM的制备：同1.0代PAMAM的制备

第二步：改性纳米粉体二氧化硅的制备

将第一步制备好的4.0代PAMAM 50g，加入粒径10nm纳米二氧化硅12g，同时置入500ml三口烧瓶中，在惰性气体氦气He保护下，以3000r/min磁力搅拌2h，取出改性粉体，10℃下再用超声振荡分散30min备用。

5.一种由权利要求1或2所述的改性纳米二氧化硅制备的复合涂料，其特征在于，它是由上述改性纳米二氧化硅、二氧化钛和碳酸钙填料，加入各种助剂进行研磨，然后加入乳液调配而成，上述助剂包括市售的成膜助剂、分散剂、湿润剂、防霉剂和消泡剂。

6.如权利要求5所述的复合涂料，其特征在于，所述的成膜助剂选用酯含量≥99％、酸值≤1.0mKgKOH/Kg、水份≤0.2％、沸点：253-283℃的高沸点成膜助剂和20℃密度0.85g/ml～0.95g/ml、粘度20～30mPa·s、pH值为0～5、VOC为0的成膜助剂混合而成。

7.如权利要求1或2所述的纳米二氧化硅在制备乳胶漆复合涂料、橡胶和塑料高分子复合材料中的应用。