一种高折射率纳米氧化锆复合树脂及其制备方法与流程

1.本发明涉及光学树脂领域，尤其涉及一种高折射率纳米氧化锆复合树脂及其制备方法。


背景技术：

2.高折射率复合树脂具有改善光通过波导时的全内反射，从而减少光损耗的特性，以及改善光进出光导的角度(即折射率越高，视场越大)。因此，高折射率的复合树脂越来越多地用于新型显示器领域，如mini led、棱镜增亮光学膜、led灯源封装等，高折射率复合树脂已引起广泛关注。然而，现有技术中具有高折射率的复合树脂类型较少。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高折射率纳米氧化锆复合树脂及其制备方法，旨在解决现有具有高折射率的复合树脂类型较少的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法，其中，包括步骤：
7.将无机氯氧化锆溶液与酸液混合后加入稳定剂，在250
‑
280℃条件下反应10
‑
12h，得到纳米氧化锆溶液；
8.对所述纳米氧化锆溶液进行超滤处理，向超滤产物中加入有机溶剂，得到纳米氧化锆有机溶液；
9.向所述纳米氧化锆有机溶液中加入有机酸酐，反应得到表面改性氧化锆；
10.将所述表面改性氧化锆与有机丙烯酸酯以及阻聚剂混合，制得所述高折射率纳米氧化锆复合树脂。
11.所述高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法，其中，所述酸液为乙酸或盐酸。
12.所述高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法，其中，所述有机溶剂为烷氧基乙醇或乙酸乙酯。
13.所述高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法，其中，所述有机酸酐为二甲酸酐或丁二酸酐。
14.所述高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法，其中，所述有机丙烯酸酯为苯基苯酚乙氧基丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯和环氧树脂中的一种。
15.一种高折射率纳米氧化锆复合树脂，其中，采用本发明所述高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法制得。
16.有益效果：本发明通过将无机氯氧化锆溶液与酸液在反应釜混合，在250
‑
280℃反应10
‑
12小时，生成5
‑
10纳米的单斜和四方形高折射率纳米氧化锆溶液，再用去离子水经2
‑
3次超滤处理，同时加入有机溶剂制得浓缩30
‑
40％单斜和四方形高折射率纳米氧化锆的有机溶剂溶液，再加入有机酸酐进行表面改性，以及加入丙烯酸酯混合后，经超滤后制得高折
射率的纳米氧化锆复合树脂。本发明提供的高折射率纳米氧化锆复合树脂制造工艺成熟稳定，生产效率高、成本低，可有效解决现有国内行业空白、技术封锁和产品持续发展应用的问题，并且采用本发明方法制得的高折射率纳米氧化锆复合树脂的折射率可达到1.65
‑
1.73。
附图说明
17.图1为本发明所提供的一种高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法较佳实施例的流程图。
18.图2为本发明提供的一种高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法工艺图。
具体实施方式
19.本发明提供一种高折射率纳米氧化锆复合树脂及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.本发明提供了一种高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法，如图1所示，其包括步骤：
21.s10、将无机氯氧化锆溶液与酸液混合后加入稳定剂，在250
‑
280℃条件下反应10
‑
12h，得到纳米氧化锆溶液；
22.s20、对所述纳米氧化锆溶液进行超滤处理，向超滤产物中加入有机溶剂，得到纳米氧化锆有机溶液；
23.s30、向所述纳米氧化锆有机溶液中加入有机酸酐，反应得到表面改性氧化锆；
24.s40、将所述表面改性氧化锆与有机丙烯酸酯以及阻聚剂混合，制得所述高折射率纳米氧化锆复合树脂。
25.本实施例以国内无机氯氧化锆溶液为主要原材料，通过与酸液反应生成高折射率纳米氧化锆，所述高折射率纳米氧化锆再与有机酸酐发生改性，最后通过共混法将改性的纳米氧化锆分散在有机丙烯酸酯，形成高折射率纳米氧化锆复合树脂材料。本实施例根据产品特殊性及市场需求，可制出的高折射率应用的纳米氧化锆、表面改性的纳米氧化锆、和纳米氧化锆复合树脂等产品。本实施例提供的高折射率纳米氧化锆复合树脂制造工艺成熟稳定，生产效率高、成本低，可有效解决现有国内行业空白、技术封锁和产品持续发展应用的问题，并且采用本实施例方法制得的高折射率纳米氧化锆复合树脂的折射率可达到1.65
‑
1.73。
26.在一些实施方式中，所述酸液为乙酸或盐酸，但不限于此。
27.在一些实施方式中，所述稳定剂为氯化钇，但不限于此。
28.在一些实施方式中，所述有机溶剂为烷氧基乙醇或乙酸乙酯，但不限于此。
29.在一些实施方式中，所述有机酸酐为二甲酸酐或丁二酸酐，但不限于此。
30.在一些实施方式中，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚，但不限于此。
31.在一些实施方式中，所述有机丙烯酸酯为苯基苯酚乙氧基丙烯酸酯(oppea)、聚丙烯酸丁酯(pba)和环氧树脂中的一种，但不限于此。
32.在一些具体的实施方式中，如图2所示，将氯氧化锆溶液与酸液如乙酸、盐酸在反
应釜混合并加入适量稳定剂，在250
‑
280℃条件下反应10
‑
12h裂变生成5
‑
10纳米的单斜和四方形高折射率纳米氧化锆溶液，具体反应过程为：本实施例中，单斜和四方形高折射率纳米氧化锆晶体的折射率较高，且随着反应时间越长，温度越高，其生成的单斜和四方形高折射率纳米氧化锆晶体越小。
33.所述单斜和四方形高折射率纳米氧化锆晶体溶液，用去离子水经2
‑
3次超滤处理，同时加入有机溶剂如烷氧基乙醇、乙酸乙酯制得浓缩30
‑
40％单斜和四方形高折射率纳米氧化锆的有机溶剂溶液；
34.所述高折射率纳米氧化锆的有机溶剂溶液，在反应釜混合加入有机酸酐如二甲酸酐、丁二酸酐等反应进行表面改性，超滤后制得表面改性并具有大于2.1阿贝折射率的高折射率的纳米氧化锆产品，本实施例通过采用有机酸酐对单斜和四方形高折射率纳米氧化锆进行表面改性，使其能与有机液体原料充分相溶；
35.所述高折射率纳米氧化锆产品与有机丙烯酸酯中如oppea、pba、环氧树脂等不同比列和适量阻聚剂混合，制得1.65
‑
1.73阿贝折射率的高折射率纳米氧化锆复合树脂产品。
36.在一些实施方式中，还提供一种高折射率纳米氧化锆复合树脂，其中，采用本发明所述高折射率纳米氧化锆复合树脂的制备方法制得。
37.综上所述，本发明通过将无机氯氧化锆溶液与酸液在反应釜混合，在250
‑
280℃反应10
‑
12小时，生成5
‑
10纳米的单斜和四方形高折射率纳米氧化锆溶液，再用去离子水经2
‑
3次超滤处理，同时加入有机溶剂制得浓缩30
‑
40％单斜和四方形高折射率纳米氧化锆的有机溶剂溶液，再加入有机酸酐进行表面改性，以及加入丙烯酸酯混合后，经超滤后制得高折射率的纳米氧化锆复合树脂。本发明提供的高折射率纳米氧化锆复合树脂制造工艺成熟稳定，生产效率高、成本低，可有效解决现有国内行业空白、技术封锁和产品持续发展应用的问题，并且采用本发明方法制得的高折射率纳米氧化锆复合树脂的折射率可达到1.65
‑
1.73。
38.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。