[发明专利]改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液，其特征在于，所述的剪切增稠防护液中含有的聚乙二醇和改性纳米二氧化硅颗粒，其中改性纳米二氧化硅颗粒为纳米二氧化硅粒子经丙烯酸或丙烯酸酯类聚合物核壳包覆改性生成改性纳米二氧化硅颗粒；以所述剪切增稠防护液的总质量为100％计，所述剪切增稠防护液中含有的聚乙二醇成分占比为50～90％，含有的改性纳米二氧化硅颗粒成分的占比为10％～50％；

所述的改性纳米二氧化硅颗粒通过以下方法制得：

先将纳米二氧化硅、乙醇和十八烷基磺酸钠(SDS)混合，三者质量比3：(60～160)：0.1，然后，使用盐酸溶液将混合物的pH值调整到8～10，再加入二氧化硅质量的35～60％的硅烷偶联剂KH570，添加到混合溶液，室温下搅拌12～30h直到平衡，再回流1～2h，反应后的混合物溶液经过10000rpm下20～30分钟的离心，得到的沉淀物用丙酮清洗三次，去除多余的硅烷偶联剂，最后，真空干燥得到初步改性的纳米二氧化硅颗粒SiO₂-MPS；

SDS和碳酸氢钠按(70～40)：1的质量比同时加入去离子水中，室温搅拌下，制备水相混合物，然后将十六烷、SiO₂-MPS、丙烯酸单体或者丙烯酸酯类单体和引发剂偶氮二异丁腈，四者的质量比为12：100：(50～300)：7在搅拌下混合，得到油相溶液，然后将得到的水相混合物和油相溶液在冰水中超声混合，最后将超声分散的乳液放入三颈烧瓶中，加热至60～80℃，预先用氮气排除空气，在氮气气氛下聚合，得到核-壳型纳米二氧化硅粒子。

2.根据权利要求1所述的一种改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液，其特征在于，所述的改性纳米二氧化硅颗粒是通过乳液聚合的方式，将丙烯酸单体或丙烯酸酯类单体在二氧化硅粒子表面进行引发并聚合形成核壳结构。

3.根据权利要求2所述的一种改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液，其特征在于，所述的丙烯酸单体或丙烯酸酯类单体与二氧化硅粒子的质量比例为0.5～3：1。

4.根据权利要求2所述的一种改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液，其特征在于，所述的丙烯酸酯类单体结构如下，n为大于1的整数：

5.根据权利要求2所述的一种改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液，其特征在于，未改性的纳米二氧化硅粒子的粒径为7～40nm，改性后的纳米二氧化硅颗粒的平均粒径为40～80nm；

所述的聚乙二醇的分子量为200～500g/mol。

6.一种如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将改性纳米二氧化硅颗粒分步加入聚乙二醇中进行混合，在高速混合机中进行高速剪切工艺，随后交替进行超声振荡，升温至40～50℃，不断搅拌形成均匀分散相；

(2)将获得的剪切增稠液分散相放入真空箱中静置，抽真空24～48h,真空以除去多余气泡，得到稳定分散无气泡的剪切增稠防护液。

7.根据权利要求6所述的改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液的制备方法，其特征在于，所述的改性纳米二氧化硅颗粒在加入聚乙二醇之前先在70～120℃下烘干。

8.一种如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅剪切增稠防护液的应用，其特征在于，将剪切增稠防护液在制备软体防护材料中应用。