[发明专利]氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成材料及其制备方法，尤其涉及一种氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料及其制备方法。

背景技术

广袤的海洋为人类带来了丰富的自然资源，然而在人类开发海洋资源的过程中遇到了生物污损的重大难题，海洋污损生物附着在船只、海上钻井平台、浮标、海上养殖设施、海洋探测仪器等各种水上设施上，会导致船舶重量的增加，使船底面更加的粗糙，从而产生船舶航行时的阻力，消耗更多的燃料，损害动力机械，缩短坞修时间间隔以及缩短船舶的使用寿命，从而带来巨大的经济损失。迄今为止，防止海洋生物污损行之有效和普遍采用的方法是涂刷防污涂料。防污涂料主要由树脂、防污剂、颜填料和助剂等所组成，其中起决定作用的是防污剂。氧化亚铜是使用历史最悠久的防污剂之一，具有安全、价廉等优点。但氧化亚铜用于防污涂料还存在一定局限性，其一是氧化亚铜在空气中不稳定，容易被氧化；其二是铜离子在海水中的释放速率较快（5.4μg/ml），氧化亚铜防污漆的使用寿命较短。

为改善氧化亚铜的这些缺点，美国专利US5707438提出了一种采用火法的方法在氧化亚铜的表面氧化出氧化铜保护层，从而防止氧化亚铜在空气中的继续氧化并控制了氧化亚铜在海水中的溶解速度，由于该专利使用的火法的方法，会造成氧化的不均性以及氧化层厚度的不可控性。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料及其制备方法，其能实现所包覆的氧化铜的厚度均匀。

本发明的另一目的在于提供一种氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料及其制备方法，其能实现所包覆的氧化铜的厚度可控。

为了实现本发明的上述目的，在第一方面，本发明提供一种氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法包括步骤：将氧化亚铜粉体分散在含分散剂的去离子水中，以制备悬浊液；在规定温度、规定pH值下，将铜盐溶液、氢氧化钠溶液加入到悬浊液中进行包覆反应，包覆反应过程中保持pH值不变，以形成反应生成物，所述反应生成物为氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料；包覆反应之后，冷却至室温；对反应生成物进行过滤、洗涤、干燥。

为了实现本发明的上述目的，在第二方面，本发明提供一种氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料，其依据本发明第一发明所述的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法制备。

本发明的有益效果如下。

相比于现有的采用火法的方法在氧化亚铜表面氧化出一层氧化铜，本发明采用的是溶液反应法进行表面包覆，可获得较为均匀的氧化铜包覆层。

相比于现有的采用火法的方法在氧化亚铜表面氧化出一层氧化铜，本发明采用的是溶液反应法进行表面包覆，包覆层的厚度可根据包覆剂的添加量来控制。

通过本发明获得的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料，在使用时一方面可以防止氧化亚铜在空气中转变成氧化铜，从而丧失防污功能；另一方面可以控制氧化亚铜在海水中的释放速率，较少氧化亚铜的浪费以及其对近海、港口码头的沉积对水环境的污染。

具体实施方式

下面首先说明根据本发明的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法。

根据本发明的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法，包括步骤：将氧化亚铜粉体分散在含分散剂的去离子水中，以制备悬浊液；在规定温度、规定pH值下，将铜盐溶液、氢氧化钠溶液加入到悬浊液中进行包覆反应，包覆反应过程中保持pH值不变，以形成反应生成物，所述反应生成物为氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料；包覆反应之后，冷却至室温；对反应生成物进行过滤、洗涤、干燥。

在根据本发明的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法中，优选地，在制备悬浊液时，氧化亚铜粉体的粒度为50nm~10μm；氧化亚铜的浓度为50g/L~500g/L。

在根据本发明的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法中，优选地，分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或六偏磷酸钠或它们的混合物。更优选地，分散剂的浓度为0.05g/L~0.5g/L。

在根据本发明的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法中，优选地，所述规定温度范围为70℃~90℃，pH值范围为8~10，包覆反应的时间为0.5~2h。

在根据本发明的氧化亚铜表面包覆氧化铜的复合材料的制备方法中，优选地，所述铜盐溶液为硫酸铜溶液。更优选地，硫酸铜溶液的浓度为10g/L~100g/L，硫酸铜溶液中所含的硫酸铜的量为氧化亚铜粉体质量的5%~25%。优选地，氢氧化钠溶液的浓度为4g/L~16g/L。