[发明专利]一种纳米触变剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工新材料领域，具体为一种纳米触变剂及其制备方法。

背景技术

钛白粉具有稳定的物理、化学性质和优良白度、着色力、遮盖力和耐热性等特点，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。

作为白色颜料，钛白粉具有高遮盖力、高光洁度、高白度和强耐候性等多种优点。

但是未处理的钛白粉主要成分为二氧化钛，其表面被极性基团所附着，因此钛白粉很容易因极性吸附或吸潮而产生团聚现象，钛白粉很难在有机介质中分散，因此影响了其在复合材料中的广泛应用。

而且钛白粉的价格通常比较昂贵，为了解决价格高昂的成本，很多复合钛白粉选择一些单一的、质地松软的白色粉末与二氧化钛产品进行复合，在一定程度上可以满足白度需求，作为钛白的替代品。

然而此复合钛白粉作为无机填料在有机树脂中的应用还因其分散状态制约而未能得到广泛的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的钛白粉在有机介质中分散程度不好的缺陷，提供一种纳米触变剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种纳米触变剂，包括以下重量份数的各组份：

纳米碳酸钙25～40份、

纳米钛白粉15～25份、

二甲基硅油0.2～0.6份、

异丙醇0.8～1.6份、

纳米高岭土2～5份、

偶联剂1～3份、

氧化锌0.1～0.5份、

沸石4～8份。

优选的，该纳米触变剂，包括以下重量份数的各组份：

纳米碳酸钙30～36份、

纳米钛白粉18～22份、

二甲基硅油0.4份、

异丙醇1.2份、

纳米高岭土3.5份、

偶联剂2份、

氧化锌0.3份、

沸石6份。

进一步的，所述的纳米碳酸钙为方解石型立方体状纳米粒子，其粒度≤50nm。

进一步的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和铝锆偶联剂中的一种或几种。

进一步的，所述的偶联剂为质量比为2:3～5：1的硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂。

该纳米触变剂的制备方法，包括以下几个步骤：

1）、将纳米钛白粉、纳米高岭土、纳米碳酸钙、沸石在用超声波发生器中充分混合3～5min，过200～250目的筛子；

2）、加入异丙醇和去离子水中，于40～50℃在900～1500r/min的速度下搅拌均匀；

3）、依次加入二甲基硅油、偶联剂和氧化锌，升温到60℃反应1.5～2h；

4）、用布氏漏斗过滤分离，并用30℃去离子水清洗2遍，在70℃烘箱中烘干，研磨后得到纳米触变剂。

进一步的，在步骤4）中将纳米触变剂研磨得到1000～2000目粉体。

进一步的，在步骤1）中超声波发生器的功率为1.2KW～1.5KW，时间5～15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒。

进一步的，在步骤3）中升温到60℃反应后用恒温磁力搅拌器进行搅拌，转速为800-1200r/min，搅拌时间为各步骤时间的60-80%。

本发明的纳米碳酸钙优选方解石型立方体状纳米粒子，粒度≤50nm的超细碳酸钙产品，由于粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，使用纳米钛白粉和纳米高岭土对纳米碳酸钙的表面改性包覆后，产生了普通粒子所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，大大改善体系的触变性，避免了纳米碳酸体系易流淌、挤出性差、强度低等缺陷，也很好的解决了钛白粉在有机介质中分散程度不佳的缺陷，同时大大减少了价格昂贵的钛白粉的用量，降低了成本，具有较高的实用价值。产品可应用于橡塑领域、油漆和涂料领域、机械设备领域、航空和航天领域等，可作为颜料填充剂，具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点。在制漆中，能使配方密度较大的立德粉悬浮，起到防沉降的作用，制漆后，漆膜白度增加，光泽高，而遮盖力不下降，水性和油性涂料均试用。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种纳米触变剂，包括以下重量份数的各组份：