[发明专利]一种改性纳米二氧化钛自清洁涂料及其制备方法

摘要

本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种改性纳米二氧化钛自清洁涂料及其制备方法。其制备方法包括以下步骤：将1.5～3份硼氮掺杂包覆纳米二氧化钛加入到乙醇水溶液中，搅拌分散，加入0.5～2.5份有机硅烷偶联剂，搅拌保温反应后，抽滤、烘干、研磨得到硅烷化硼氮掺杂包覆纳米二氧化钛；将1.5～3份硅烷化硼氮掺杂包覆纳米二氧化钛，分散在15～25份丙烯酸酯类单体和0.5～2份助乳化剂的混合液中，搅拌，超声分散，再加入用量为2～6份的乳化剂、用量为50～90份的去离子水，搅拌，超声分散，加入0.3～0.6份引发剂，保温3～5h，得到改性纳米二氧化钛自清洁涂料。本发明的自清洁涂料具有二氧化钛分散好、自清洁能力强的特点。

主权项

1.一种改性纳米二氧化钛自清洁涂料，其特征在于：按质量份数计，其成分包括以下组分：硼氮掺杂包覆纳米二氧化钛        1.5～3丙烯酸酯类单体                  15～25乳化剂                          2～6助乳化剂                        0.5～2引发剂                          0.3～0.6去离子水                        50～90有机硅烷偶联剂                  0.5～2.5所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸‑2‑乙基酯、丙烯酸羟乙酯中一种或多种；所述助乳化剂为十六烷、十六醇、正戊醇或环己醇；所述乳化剂为油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、吐温20、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯中的一种或多种，所述引发剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种；所述有机硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2‑甲氧基乙氧基)硅烷中的一种；所述硼氮掺杂包覆纳米二氧化钛制备依次包括硼氮掺杂纳米二氧化钛的制备、硼氮掺杂纳米二氧化钛表面包覆二氧化硅步骤；所述硼氮掺杂纳米二氧化钛的制备包括以下步骤：（1）制备硼氮共掺杂二氧化钛溶胶‑凝胶前驱体；（2）将去离子水加入经步骤（1）中得到的硼氮共掺杂纳米二氧化钛溶胶‑凝胶前驱体中，经搅拌、静置后得到硼氮共掺杂纳米二氧化钛湿凝胶；（3）将经步骤（2）得到的硼氮共掺杂纳米二氧化钛湿凝胶依次经烘干、研磨、煅烧后得到硼氮共掺杂纳米二氧化钛；所述步骤（1）中硼氮共掺杂纳米二氧化钛溶胶‑凝胶前驱体的制备方法为：将体积比为10～15：1的无水乙醇与钛酸丁酯进行均匀混合，配置得到混合物A；根据上述钛酸丁酯的用量分别称取硼源和氮源，将硼源和氮源混合得到混合物B，所述混合物B中的硼源中硼元素、氮源中氮元素、和混合物A中的钛酸丁酯中钛元素的摩尔比为：（0.2~0.9）：（0.1~0.8）∶（1~10）；将混合物A、混合物B混合制得混合物C，调节混合物C的pH为3.5‑4.5，搅拌制得硼氮共掺杂二氧化钛溶胶‑凝胶前驱体；所述硼氮掺杂纳米二氧化钛表面包覆二氧化硅的方法为：将制备得到的硼氮掺杂纳米二氧化钛用去离子水配成悬浮液，向所述悬浮液中滴加硅酸钠溶液和稀硫酸，调节所述悬浮液的pH值调到9～10、温度为80～90℃，搅拌分散；将上述制备得到的悬浮液进行熟化，并用稀硫酸将pH值调节到7，搅拌；用去离子水洗涤除去上述熟化步骤过程中生成的中间产物硫酸钠，然后用正丁醇对所得滤饼进行共沸蒸馏，脱除其中的水分，得到硼氮掺杂纳米二氧化钛表面包覆二氧化硅。