[发明专利]制造包含无机纳米颗粒和有机聚合物的复合颗粒的纳米复合材料分散体的方法

摘要

本发明涉及一种在连续相中，特别是在分散介质中制造包含无机纳米颗粒和有机聚合物的复合颗粒的纳米复合材料分散体的方法，以及涉及这样获得的纳米复合分散体和其用途。

主权项

一种制造在作为连续相的分散介质中包含无机纳米颗粒和有机聚合物的复合颗粒的纳米复合材料分散体的方法，其中，所述方法包括以下方法步骤：（a）以包含无机纳米颗粒的分散体形式提供无机纳米颗粒；（b）随后使步骤（a）获得的包含无机纳米颗粒的分散体形式的无机纳米颗粒进行表面改性，其中所述表面改性包括一个至少两个阶段的表面处理，包括:（i）第一阶段，其中无机纳米颗粒与至少一种分散剂接触，（ii）第二阶段，其中无机纳米颗粒的表面上通过化学反应被提供官能团，其中，使用的分散剂为聚合物分散剂和/或基于官能化聚合物，其数均分子量为至少500g/mol，并且，表面处理阶段（i）的进行包括向无机纳米颗粒的分散体中加入至少一种分散剂，再均匀化得到的分散体，并使无机纳米颗粒与至少一种分散剂接触充分的时间以能够使无机纳米颗粒的表面与分散剂之间相互作用，因而通过分散剂改性无机纳米颗粒的表面，其中表面处理阶段（i）使用引入的能量输入来进行，根据每单位无机纳米颗粒数量所引入的能量来计算，范围在5,000‑500,000kJ/kg之间，其中，通过表面处理阶段（ii），无机纳米颗粒具有了与步骤（c）中使用的可聚合单体相容和/或反应的官能团；（c）随后，使步骤（b）获得的包含表面改性的无机纳米颗粒的分散体形式的表面改性的无机纳米颗粒与至少一种可聚合单体组合，然后通过乳液聚合在表面改性的无机纳米颗粒存在下进行可聚合单体的聚合反应，因而获得在作为连续相的分散介质中包含无机纳米颗粒与有机聚合物的复合颗粒的纳米复合材料的分散体，其中聚合的进行包括在表面改性的无机纳米颗粒存在下以及在至少一种聚合引发剂存在下聚合可聚合单体，其中聚合的进行是一个至少两阶段聚合过程，包括生成无机纳米颗粒与有机聚合物的复合颗粒的晶种的第一阶段以及随后持续聚合的第二阶段，通过后聚合步骤终止；其中，聚合执行为微乳液聚合，其中可聚合单体在聚合之前分散在连续相中作为单体纳米液滴，其中纳米颗粒在尺寸上小于单体纳米液滴。