一種納米氧化鈦改性pvc樹脂的制備方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明涉及聚合物改性領域，具體的涉及一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法。
【背景技術】
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[0002]納米材料是指三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或者由它們作為基本單元構成的材料。也可以認為，納米材料是指顆粒尺寸為納米量級的超細顆粒，其尺度大于原子簇，但低于10nm的原子簇或顆粒材料。通常，常用的無機納米材料可以分為氧化物和硫化物半導體材料兩大類。其中氧化物主要包括二氧化鈦(Ti02)、氧化鋅(ZnO)、二氧化錫(Sn02)和二氧化鋯(Zr02)等，而硫化物主要指硫化鋅(ZnS)和硫化鎘(CdS)。然而ZnO在水中不穩(wěn)定，會在粒子表面生成Zn (OH) 2，影響抗菌效果，CdS在光照射時不穩(wěn)定，發(fā)生陰極光腐蝕，產生Cd2+離子，對生物有害，而納米Ti02對人體安全無毒，對皮膚沒有刺激性，光催化活性高，抗菌能力強，抗菌范圍光，熱穩(wěn)定性號，高溫不變色不分解、不揮發(fā)、不變質，它本身不會像其他抗菌劑那樣隨著抗菌劑的使用逐漸消耗而降低抗菌效果，即二氧化鈦光催化劑具有持久的抗菌性能。
[0003]納米二氧化鈦作為一種高效、無毒的光催化劑，在環(huán)保領域的應用越來越受到人們的廣泛關注和重視，可應用于水處理裝置、醫(yī)療設備、食品包裝、建材、化妝品、紡織品、日用品以及家用電器等各個領域。將這種納米抗菌技術應用到運動鞋，保健鞋的PVC鞋底等上面，可以有效減少微生物繁殖引起的惡臭，主動抗菌，持續(xù)抑菌，可以把有害細菌減少到原來的千分之一以下，進而減少因細菌感染帶來的疾病。
[0004]中國專利(CN201310213837.X)公開了一種納米抗菌PVC鞋底的生產方法，其利用溶膠凝膠法制備納米氧化鈦，并對納米氧化鈦進行改性，并將改性后的納米氧化鈦與PVC樹脂混煉制備成母粒，然后與基礎樹脂混合，得到抗菌PVC。該方法得到的改性PVC雖然具有一定的抗菌性，但是氧化鈦在制備過程中的干燥環(huán)節(jié)容易因其大的比表面積而發(fā)生團聚，從而失去其納米特性。

【發(fā)明內容】

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[0005]本發(fā)明的目的是提供一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，該制備方法能實現制備的納米氧化鈦在PVC樹脂中良好的分散，從而使得到的改性PVC樹脂具有更好的抗菌性能，且該制備方法操作簡單，反應條件溫和，成本低。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)將無水乙醇、乙酸混合均勾，加入三乙胺攪拌30-60min ;
[0009](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，500-800W功率下超聲l_2h，得到混合溶液；
[0010](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲30-80min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應12_48h，反應完畢后，將水熱Il中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
[0011]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(I)中無水乙醇、乙酸、三乙胺的摩爾比為3:3:1。
[0012]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(2)中，鈦酸四丁酯的添加量為無水乙醇體積的10%，其滴加速度為1.22mL/min。
[0013]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(2)中所述超聲的功率為600W，所述超聲的時間為 lOOmin。
[0014]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述PVC樹脂的添加量為鈦酸四丁酯體積的3倍。
[0015]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述反應的時間為24h。
[0016]作為上述技術方案的優(yōu)選，所得納米氧化鈦改性PVC樹脂中，納米氧化鈦的粒徑為 5_10nmo
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明采用單步法制備納米氧化鈦，利用PVC樹脂作為反應溶劑，無水乙醇和乙酸的酯化反應生成的少量水促進鈦酸四丁酯的緩慢水解，從而將生成的納米氧化鈦在PVC中很好的分散，避免的納米氧化鈦干燥環(huán)節(jié)中引起的顆粒團聚，實現氧化鈦真正意義上的納米特性；該制備方法操作簡單，反應條件溫和，成本低。
【具體實施方式】
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[0019]為更好的理解本發(fā)明，下面通過幾個實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構成任何的限定。
[0020]實施例1
[0021]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0022](I)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌30min ;
[0023](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，500W功率下超聲lh，得到混合溶液；
[0024](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲30min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應12h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
[0025]實施例2
[0026]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0027](I)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌60min ;
[0028](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，800W功率下超聲2h，得到混合溶液；
[0029](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲80min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應48h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
[0030]實施例3
[0031]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0032](I)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌35min ；
[0033](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，550W功率下超聲1.2h，得到混合溶液；
[0034](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲40min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應20h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
[0035]實施例4
[0036]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0037](I)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌40min ;
[0038](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，600W功率下超聲1.4h，得到混合溶液；
[0039](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲50min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應25h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
[0040]實施例5
[0041]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0042](I)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌45min ;
[0043](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，650W功率下超聲1.6h，得到混合溶液；
[0044](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲55min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應40h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
[0045]實施例6
[0046]一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0047](I)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌50min ;
[0048](2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，700W功率下超聲1.8h，得到混合溶液；
[0049](3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲70min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應45h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
【主權項】
1.一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌30-60min； (2)滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，500-800W功率下超聲l_2h，得到混合溶液； (3)將步驟⑵得到的混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲30-80min后，密封，并放置在鼓風干燥箱中，反應12-48h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀在80°C下除去水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。
2.如權利要求1所述的一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(1)中無水乙醇、乙酸、三乙胺的摩爾比為3:3:1。
3.如權利要求1所述的一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，鈦酸四丁酯的添加量為無水乙醇體積的10%，其滴加速度為1.22mL/min。
4.如權利要求1所述的一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述超聲的功率為600W，所述超聲的時間為lOOmin。
5.如權利要求1所述的一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述PVC樹脂的添加量為鈦酸四丁酯體積的3倍。
6.如權利要求1所述的一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述反應的時間為24h。
7.如權利要求1所述的一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，其特征在于，所得納米氧化鈦改性PVC樹脂中，納米氧化鈦的粒徑為5-10nm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米氧化鈦改性PVC樹脂的制備方法，包括以下步驟：將無水乙醇、乙酸混合均勻，加入三乙胺攪拌30-60min，緩慢滴加鈦酸四丁酯，邊滴加邊攪拌，滴加完畢后，500-800W功率下超聲1-2h，得到混合溶液，并將混合溶液轉移至高壓水熱釜中，并加入PVC樹脂，超聲30-80min后，密封，并放置在水熱合成箱中，反應12-48h，反應完畢后，將水熱釜中的混合物轉移至燒杯中，利用旋轉蒸發(fā)儀除去多余的水分，得到納米氧化鈦改性的PVC樹脂。該方法避免了氧化鈦干燥引起的納米氧化鈦的團聚，從而得到的改性PVC樹脂具有更好的抗菌性能。
【IPC分類】C08L27-06, C08K3-22
【公開號】CN104672717
【申請?zhí)枴緾N201510101130
【發(fā)明人】黃超
【申請人】蘇州市景榮科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月6日