[发明专利]一种纳米氧化钛改性PVC树脂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及聚合物改性领域，具体的涉及一种纳米氧化钛改性PVC树脂的制备方法。

背景技术：

纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由它们作为基本单元构成的材料。也可以认为，纳米材料是指颗粒尺寸为纳米量级的超细颗粒，其尺度大于原子簇，但低于100nm的原子簇或颗粒材料。通常，常用的无机纳米材料可以分为氧化物和硫化物半导体材料两大类。其中氧化物主要包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO2)和二氧化锆(ZrO2)等，而硫化物主要指硫化锌(ZnS)和硫化镉(CdS)。然而ZnO在水中不稳定，会在粒子表面生成Zn(OH)2，影响抗菌效果，CdS在光照射时不稳定，发生阴极光腐蚀，产生Cd2+离子，对生物有害，而纳米TiO2对人体安全无毒，对皮肤没有刺激性，光催化活性高，抗菌能力强，抗菌范围光，热稳定性号，高温不变色不分解、不挥发、不变质，它本身不会像其他抗菌剂那样随着抗菌剂的使用逐渐消耗而降低抗菌效果，即二氧化钛光催化剂具有持久的抗菌性能。

纳米二氧化钛作为一种高效、无毒的光催化剂，在环保领域的应用越来越受到人们的广泛关注和重视，可应用于水处理装置、医疗设备、食品包装、建材、化妆品、纺织品、日用品以及家用电器等各个领域。将这种纳米抗菌技术应用到运动鞋，保健鞋的PVC鞋底等上面，可以有效减少微生物繁殖引起的恶臭，主动抗菌，持续抑菌，可以把有害细菌减少到原来的千分之一以下，进而减少因细菌感染带来的疾病。

中国专利(CN201310213837.X)公开了一种纳米抗菌PVC鞋底的生产方法，其利用溶胶凝胶法制备纳米氧化钛，并对纳米氧化钛进行改性，并将改性后的纳米氧化钛与PVC树脂混炼制备成母粒，然后与基础树脂混合，得到抗菌PVC。该方法得到的改性PVC虽然具有一定的抗菌性，但是氧化钛在制备过程中的干燥环节容易因其大的比表面积而发生团聚，从而失去其纳米特性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种纳米氧化钛改性PVC树脂的制备方法，该制备方法能实现制备的纳米氧化钛在PVC树脂中良好的分散，从而使得到的改性PVC树脂具有更好的抗菌性能，且该制备方法操作简单，反应条件温和，成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种纳米氧化钛改性PVC树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无水乙醇、乙酸混合均匀，加入三乙胺搅拌30-60min；

(2)滴加钛酸四丁酯，边滴加边搅拌，滴加完毕后，500-800W功率下超声1-2h，得到混合溶液；

(3)将步骤(2)得到的混合溶液转移至高压水热釜中，并加入PVC树脂，超声30-80min后，密封，并放置在鼓风干燥箱中，反应12-48h，反应完毕后，将水热釜中的混合物转移至烧杯中，利用旋转蒸发仪在80℃下除去水分，得到纳米氧化钛改性的PVC树脂。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中无水乙醇、乙酸、三乙胺的摩尔比为3:3:1。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，钛酸四丁酯的添加量为无水乙醇体积的10％，其滴加速度为1.22mL/min。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中所述超声的功率为600W，所述超声的时间为100min。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述PVC树脂的添加量为钛酸四丁酯体积的3倍。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述反应的时间为24h。

作为上述技术方案的优选，所得纳米氧化钛改性PVC树脂中，纳米氧化钛的粒径为5-10nm。

本发明具有以下有益效果：

本发明采用单步法制备纳米氧化钛，利用PVC树脂作为反应溶剂，无水乙醇和乙酸的酯化反应生成的少量水促进钛酸四丁酯的缓慢水解，从而将生成的纳米氧化钛在PVC中很好的分散，避免的纳米氧化钛干燥环节中引起的颗粒团聚，实现氧化钛真正意义上的纳米特性；该制备方法操作简单，反应条件温和，成本低。

具体实施方式：

为更好的理解本发明，下面通过几个实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种纳米氧化钛改性PVC树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无水乙醇、乙酸混合均匀，加入三乙胺搅拌30min；

(2)滴加钛酸四丁酯，边滴加边搅拌，滴加完毕后，500W功率下超声1h，得到混合溶液；