一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面多孔改性纳米二氧化钛，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：纳米二氧化钛85-90、纳米凹凸棒土2-3、膨胀石墨粉2-3、聚苯乙烯4-5、四硼酸钾4.5-6、炭黑2-3、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、磷酸二氢铝2-4、环氧化甘油三酸酯3-5、改性二氧化硅2-3；本发明配方合理，通过添加纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉等疏松多孔的原料，增加了粉体的吸附性能，添加改性二氧化硅，不仅增加了吸附性，而且增加了粉体的稳定性，通过配合高分子聚合物，使得本发明经久耐用，本发明对室内微量有害气体甲醛的吸附和降解十分有效，可用制作油漆、涂料、工程塑料、橡胶等。
【专利说明】一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业填料领域，特别是一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 由于纳米二氧化钛具有良好的抗紫外线性能、良好的耐候性、耐化学腐蚀性、耐热 性、光催化性、热稳定性、对人体无害等特征，被广泛应用于颜料如涂料、橡胶、塑料、造纸等 行业，同时还作为光催化剂、光电电池、紫外线屏蔽剂等被广泛应用；未经表面处理的纳米 二氧化钛表面一般被极性基团（如-0H)所包覆，所以纳米二氧化钛容易因极性吸附或吸湿 而产生团聚，成为带有若干弱连接界面的尺寸较大的团聚体，并且难以分散于有机溶剂中， 从而使其在工业上的应用受到了很大的限制；因此，在制备二氧化钛/聚合物纳米复合材 料时，先要对纳米二氧化钛粒子进行表面改性，其目的就是降低纳米二氧化钛的表面能，改 善二氧化钛的表面性质，降低粒子的表面极性。所以研发出一种生产高品质改性纳米二氧 化钛的方法是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法。
[0004] 为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
[0005] -种表面多孔改性纳米二氧化钛，由下列重量份的原料制备制成：纳米二氧化钛 85-90、纳米凹凸棒土 2-3、膨胀石墨粉2-3、聚苯乙烯4-5、四硼酸钾4. 5-6、炭黑2-3、聚乙烯 吡咯烷酮1. 5-2、磷酸二氢铝2-4、环氧化甘油三酸酯3-5、改性二氧化硅2-3 ;
[0006] 所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、纳米玉石粉4-6、 白刚玉粉5_7、娃烧偶联剂kh5601_2、纳米硫酸钡1_2、丙烯酸_2_轻基乙脂3_4、富马酸 二甲酯3-5、环烷酸钴2-4、水50-60 ;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅 烷偶联剂kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀，然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马 酸二甲酯，加热至130_150°C，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分， 1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70°C下烘干，研磨即得。
[0007] 本发明所述一种表面多孔改性纳米二氧化钛，由以下具体步骤制成：
[0008] (1)将纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉、炭黑、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀 加入研磨机内，以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟，粉碎研细，得混合粉末待用；
[0009] (2)将聚苯乙烯、四硼酸钾放入混料桶中，升温至80-90°C之间，搅拌半小时，继续 加入磷酸二氢铝、环氧化甘油三酸酯，继续升温至130-160°C，15-20分钟后倒出，得胶粉； [0010] (3)将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80°C下超声振荡1-2 小时，然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用；
[0011] (4)将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放 入纳米粉碎机中粉碎即得。
[0012] 本发明的有益效果是：本发明配方合理，通过添加纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉等疏 松多孔的原料，增加了粉体的吸附性能，添加改性二氧化硅，不仅增加了吸附性，而且增加 了粉体的稳定性，通过配合高分子聚合物，使得本发明经久耐用，本发明对室内微量有害气 体甲醛的吸附和降解十分有效，可用制作油漆、涂料、工程塑料、橡胶等。 具体实施方案
[0013] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0014] 一种表面多孔改性纳米二氧化钛，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：纳米二 氧化钛85、纳米凹凸棒土 2、膨胀石墨粉2、聚苯乙烯4、四硼酸钾4. 5、炭黑2、聚乙烯吡咯烷 酮1. 5、磷酸二氢铝2、环氧化甘油三酸酯3、改性二氧化硅2 ;
[0015] 所述改性二氧化硅由以下重量份（公斤）的原料制成：二氧化硅55、纳米玉石粉 6、白刚玉粉5、硅烷偶联剂kh5601、纳米硫酸钡2、丙烯酸-2-羟基乙脂3、富马酸二甲酯3、 环烷酸钴2、水50 ;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂kh560、纳 米硫酸钡、水搅拌均匀，然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马酸二甲酯，加热至 130-150°C，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条 件下搅拌1-2小时，在60-70°C下烘干，研磨即得。
[0016] 本发明所述一种表面多孔改性纳米二氧化钛，由以下具体步骤制成：
[0017] (1)将纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉、炭黑、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀 加入研磨机内，以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟，粉碎研细，得混合粉末待用；
[0018] (2)将聚苯乙烯、四硼酸钾放入混料桶中，升温至80_90°C之间，搅拌半小时，继续 加入磷酸二氢铝、环氧化甘油三酸酯，继续升温至130-160°C，15-20分钟后倒出，得胶粉；
[0019] (3)将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80°C下超声振荡1-2 小时，然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用；
[0020] (4)将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放 入纳米粉碎机中粉碎即得。
[0021] 本实施例得到的改性纳米二氧化钛的比表面积明显增加
[0022]
【权利要求】
1. 一种表面多孔改性纳米二氧化钛，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：纳 米二氧化钛85-90、纳米凹凸棒土 2-3、膨胀石墨粉2-3、聚苯乙烯4-5、四硼酸钾4. 5-6、炭黑 2- 3、聚乙烯吡咯烷酮1. 5-2、磷酸二氢铝2-4、环氧化甘油三酸酯3-5、改性二氧化硅2-3 ; 所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、纳米玉石粉4-6、白刚 玉粉5_7、娃烧偶联剂kh560 1_2、纳米硫酸钡1_2、丙烯酸-2-轻基乙脂3_4、富马酸二甲酯 3- 5、环烷酸钴2-4、水50-60 ;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂 kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀，然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马酸二甲酯， 加热至130-150°C，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500 转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70°C下烘干，研磨即得。
2. 根据权利要求1所述一种表面多孔改性纳米二氧化钛，其特征在于，由以下具体步 骤制成： (1) 将纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土、膨胀石墨粉、炭黑、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀加入 研磨机内，以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟，粉碎研细，得混合粉末待用； (2) 将聚苯乙烯、四硼酸钾放入混料桶中，升温至80-90°C之间，搅拌半小时，继续加入 磷酸二氢铝、环氧化甘油三酸酯，继续升温至130-160°C，15-20分钟后倒出，得胶粉； (3) 将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80°C下超声振荡1-2小时， 然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用； (4) 将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放入纳 米粉碎机中粉碎即得。
【文档编号】C09C3/08GK104151871SQ201410328930
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】陈国术, 马高峰, 冯新生 申请人:池州市英派科技有限公司