[发明专利]纳米浆料组合物、其制备方法和包含其的树脂组合物

说明书

本发明提供一种纳米浆料组合物，所述纳米浆料组合物包含：5‑50重量％的亲水性无机纳米填料，所述亲水性无机纳米填料的BET比表面积为30‑500m²/g；磷酸酯，所述磷酸酯与所述亲水性无机纳米填料的重量比为0.5∶100至15∶100；和有机溶剂，其中所述亲水性无机纳米填料在所述磷酸酯的存在下形成中位粒径为50‑500nm的纳米颗粒并分散在所述有机溶剂中。本发明的纳米浆料组合长期储存时不发生胶凝，分散稳定性好，易添加进树脂组合物材料中，并且在树脂组合物中具有良好的分散性和调粘效果。本发明还提供制备该纳米浆料组合物的方法和包含其的树脂组合物。

技术领域

本发明涉及纳米材料，具体地，涉及一种纳米浆料组合物、其制备方法和包含其的树脂组合物。

背景技术

纳米微粒具有大的比表面积，其表面原子数、表面能和表面张力随粒径的减小急剧增大。纳米微粒的粒径和比表面特性使其具有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应及特殊的光、电、磁特性，可广泛应用于各个领域，具有广阔的应用前景和商业价值。

但是，随着纳米粉体粒径的减小，比表面积和表面能发生突变，粉体表面原子数的成倍增长，使得纳米粉体的表面活性大幅度增强。这种活性导致纳米粒子极易团聚，从而使得纳米粉体特有的性能难以充分利用。因此，纳米粉体诸多纳米特性能否充分发挥，在很大程度上取决于纳米粉体能否在介质中均匀稳定地分散并保持纳米粒子的状态。

可以将纳米填料先分散在介质中形成纳米浆料，再将纳米浆料加入到基体材料中，从而将纳米填料引入到基体材料中。然而，无机纳米填料难以分散在有机浆料体系中；但若使用水性浆料体系，水性浆料体系又难以分散在有机基体材料中。

对于用于将无机纳米填料分散到有机基体材料中的纳米浆料，仍存在着改进的需要。

发明内容

针对上述需要，在一个方面，本发明提供一种纳米浆料组合物，所述纳米浆料组合物包含：

5-50重量％的亲水性无机纳米填料，所述亲水性无机纳米填料的BET比表面积为30-500m²/g；

磷酸酯，所述磷酸酯与所述亲水性无机纳米填料的重量比为0.5∶100至15∶100；和

有机溶剂，

其中所述亲水性无机纳米填料在所述磷酸酯的存在下形成中位粒径为50-500nm的纳米颗粒并分散在所述有机溶剂中。

可选地，所述亲水性无机纳米填料选自由以下各项组成的组：纳米三氧化二铝、纳米二氧化钛、亲水性白炭黑、和它们的组合。

可选地，所述亲水性白炭黑是通过气相法或沉淀法制备的。

可选地，所述纳米浆料组合物还包含硅烷偶联剂。

可选地，所述有机溶剂选自由以下各项组成的组：甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、醋酸乙烯酯及己二酸二甲酯、和它们的组合。

可选地，所述亲水性无机纳米填料的BET比表面积为150-400m²/g。

可选地，所述纳米浆料组合物包含15-35重量％的所述亲水性无机纳米填料。

可选地，所述亲水性无机纳米填料在所述有机溶剂中形成中位粒径为150-300nm的纳米颗粒。

在又一个方面，本发明提供一种制备上述的纳米浆料组合物的方法，所述方法包括：

将所述纳米浆料组合物的各组分混合，并且采用砂磨机进行分散处理，其中砂磨机搅拌转子线速度为8m/s以上，研磨介质球直径为1mm以下。