專利名稱：一種高分散透明納米氧化鋅乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種氧化鋅乳液及其制備方法，特別是涉及一種高分散透明的納米氧化鋅乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
納米氧化鋅是一種自激活的半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3. 27eV，激電子束縛能力為60meV。這就決定了納米氧 化鋅具備了從可見光到紫外光發(fā)射的本領(lǐng)。所以納米氧化鋅除在橡膠、陶瓷、日用化工、涂料、磁性材料等領(lǐng)域的應(yīng)用外，納米ZnO在紫外探測器、紫外半導(dǎo)體激光器、透明導(dǎo)電薄膜、ZnO異質(zhì)結(jié)、場發(fā)射、液晶顯示和稀磁半導(dǎo)體等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。其中棒狀ZnO納米結(jié)構(gòu)，除了具有體材料的優(yōu)異特性外，還具有獨(dú)特的電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)屬性，還可以與高分子材料組成聚合物基納米復(fù)合材料，同時(shí)起到抗菌、抗老化和力學(xué)增強(qiáng)作用，應(yīng)用前景非常廣闊。棒狀納米氧化鋅的團(tuán)聚問題，一直以來都是困擾其應(yīng)用的原因。大部分納米粉體在其制備過程中如干燥、煅燒等步驟均會(huì)促使粒子的團(tuán)聚，從而影響其納米效應(yīng)的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種高分散、低團(tuán)聚、透明的納米氧化鋅乳液。本發(fā)明的另一目的是提供一種高分散透明納米氧化鋅乳液的制備方法。本發(fā)明的納米氧化鋅乳液是由直徑為12 100 nm，長度為240 954nm，長徑比為3 65的棒狀氧化鋅的水溶液，其濃度范圍為4 50 g/L，乳液透光率為大于98%。本發(fā)明的制備方法具體如下
(1)稱醋酸鋅用蒸餾水配制成濃度為0.09 I. 30mol/ L的溶液；
(2)配制8 10mo I/L的NaOH溶液滴加入步驟(I)的溶液至沉淀完全消失；
(3)在步驟(2)溶液中添加濃度為0.2 2g/L的非離子聚丙烯酰胺為模板劑，所加的量為相對于Zn質(zhì)量的0. 21% 2. 1%，再以高剪切分散方式，以1500 2500r/min的轉(zhuǎn)速攬祥15 30min ；
(4)將步驟(3)中的溶液倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，于120°C 150°C反應(yīng)I 5小時(shí)，即得高分散透明納米氧化鋅乳液。如上所述的非離子聚丙烯酰胺高分子化合物模板劑其分子量為400 1000萬。所得高分散透明納米氧化鋅乳液可以直接應(yīng)用于透明導(dǎo)電薄膜、防曬化妝品、涂料、透明塑料以及特種透明玻璃的制備過程中，能充分發(fā)揮納米氧化鋅的特殊性能。本發(fā)明的特點(diǎn)在于，通過添加一種新型的輔助模板劑非離子聚丙烯酰胺聚合物作為模板劑，利用簡單的水熱反應(yīng)制備出高分散透明的棒狀納米氧化鋅乳液，該材料透光率高，達(dá)98%以上，粒子間無團(tuán)聚，可以充分地發(fā)揮納米粒子的小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)。該制備方法省去常規(guī)納米材料的過濾、洗滌、干燥及煅燒步驟，可以直接應(yīng)用于水體系應(yīng)用環(huán)境中，是一種簡單、節(jié)能降耗的高效制備方法，該方法和材料可有效地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用過程。


圖I為本發(fā)明制備的高分散透明納米氧化鋅乳液的表觀照片。圖2為本發(fā)明制備的高分散透明納米氧化鋅乳液的透射電鏡照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I稱取3. 2g Zn (AC) 2 2H20,用蒸懼水配制成0. 36mol/L溶液,用10mol/L的NaOH滴加至沉淀完全消失，添加4ml濃度為lg/L的非離子600萬聚丙烯酰胺作為模板劑，，以高剪切方式轉(zhuǎn)速為1500r/min攪拌30min,倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)爸中，于120°C反應(yīng)2小時(shí)。即得該納米氧化鋅乳液，該乳液濃度為23g/L，其中棒狀納米氧化鋅直徑21 95nm，長為287 954nm，長徑比為3 45，透光率為98. 4%。實(shí)施例2
稱取5. 6gZn (AC) 2 2H20,用蒸懼水配制成0. 51 mol/ L的溶液，用8mol/L的NaOH滴加至沉淀完全消失，添加2ml 2g/L的非離子1000萬聚丙烯酰胺作為模板劑，以高剪切方式轉(zhuǎn)速為2500r/min攪拌15min，倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，于130°C反應(yīng)3小時(shí)。即得該納米氧化鋅乳液，該乳液濃度為31 g/L，其中棒狀納米氧化鋅直徑為28 35 nm，長度為310 432nm，長徑比為9 15，透光率為98. 1%。實(shí)施例3
稱取9. 6gZn (AC)2 2H20,用蒸餾水配制成I. 30mol/L的溶液，用9mol/L的NaOH滴加至沉淀完全消失，添加34ml濃度為I. 5g/L的非離子400萬聚丙烯酰胺作為模板劑，以高剪切方式轉(zhuǎn)速為2000r/min攪拌20min，倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，于150°C反應(yīng)5小時(shí)。即得該納米氧化鋅乳液，該乳液濃度為41 g/L，棒狀納米氧化鋅直徑為45 68 nm，長度為710 833nm，長徑比為10 18，透光率為98. 0%。實(shí)施例4
稱取0. 8gZn (AC)2 *2H20用蒸餾水配制成0. 09mol/L的溶液，用IOmoI/L的NaOH滴加至沉淀完全消失，添加5ml濃度為0. 8g/L的非離子800萬聚丙烯酰胺作為模板劑，以高剪切方式轉(zhuǎn)速為1500r/min攪拌15min,倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)爸中，于140°C反應(yīng)I小時(shí)。即得該納米氧化鋅乳液，該乳液濃度為5. 8 g/L,其中棒狀納米氧化鋅直徑為80 92nm，長度為780 943nm，長徑比為8 11，透光率為98. 6%。
權(quán)利要求
1.一種高分散透明納米氧化鋅乳液，其特征在于納米氧化鋅乳液是由直徑為12 100 nm，長度為240 954nm，長徑比為3 65的棒狀氧化鋅的水溶液組成，其濃度范圍為4 50 g/L，乳液透光率為大于98%。
2.如權(quán)利要求I所述的一種高分散透明納米氧化鋅乳液的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)稱醋酸鋅用蒸餾水配制成濃度為O.09 I. 30mol/ L的溶液； (2)配制8 10mo I/L的NaOH溶液滴加入步驟(I)的溶液至沉淀完全消失； (3)在步驟(2)溶液中添加濃度為O.2 2g/L的非離子聚丙烯酰胺為模板劑，所加的量為相對于Zn質(zhì)量的O. 21% 2. 1%，再以高剪切分散方式，以1500 2500r/min的轉(zhuǎn)速攬祥15 30min ； (4)將步驟(3)中的溶液倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，于120°C 150°C反應(yīng)I 5小時(shí)，即得高分散透明納米氧化鋅乳液。
3.如權(quán)利要求I所述的一種高分散透明納米氧化鋅乳液的制備方法，其特征在于所述的非離子聚丙烯酰胺高分子化合物模板劑其分子量為400 1000萬。
全文摘要
一種高分散透明納米氧化鋅乳液,是由直徑為12～100nm，長度為240～954nm，長徑比為3～65的棒狀氧化鋅的水溶液組成，其濃度范圍為4～50g/L，乳液透光率為大于98%。本發(fā)明制備的納米氧化鋅乳液具有高分散、低團(tuán)聚、透明的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B82Y30/00GK102951674SQ20121049785
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者任真, 李玉霞, 郭建平 申請人:中國日用化學(xué)工業(yè)研究院