丙烯酸酯/层状双氢氧化物纳米复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种丙烯酸酯/层状双氢氧化物纳米复合材料及其制备方法，特征是包含(1)采用共沉淀法制备长链氨基羧酸盐插层的层状双氢氧化物，(2)对光引发剂进行改性，(3)合成以光引发剂插层的层状双氢氧化物，(4)将光引发剂插层的层状双氢氧化物与丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物和紫外光引发剂混合，制得用于紫外光固化的丙烯酸酯/层状双氢氧化物纳米复合材料。本发明的方法操作简单、易行，易得到分散优良、层状双氢氧化物被完全剥离的纳米复合材料，与纯丙烯酸酯材料相比，本发明的丙烯酸酯/层状双氢氧化物纳米复合材料具有良好的物理机械性能和耐热性，工业应用前景广泛。

主权项

一种丙烯酸酯/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤(1)：采用共沉淀法制备长链氨基羧酸盐插层的层状双氢氧化物：按二价金属离子与三价金属离子摩尔比为1-6制备金属离子总浓度为0.1-3摩尔/升的混合水溶液A，再加入按三价金属离子总摩尔量0.5-2倍的一端带氨基一端带羧酸根的两性表面活性剂和与其等摩尔量的碱共同制备的分子总浓度为0.1-1.5摩尔/升的水溶液B；在30-70℃条件下，将B液以500-3000转/分钟的转速搅拌，并将A液按10-15滴/分钟的速度滴入B液中，同时滴加0.5-2摩尔/升的碱液，使得总混合液的pH值保持在7-12；滴加完成后，将混合液在60-80℃结晶12-48小时，过滤后，用水洗涤除去未插层的两性表面活性剂后；获得长链氨基羧酸盐插层的层状双氢氧化物，将所述的层状双氢氧化物分散在水中，形成重量百分浓度为1-20％的水分散液；步骤(2)：对光引发剂进行改性：将二异氰酸酯与光引发剂分子中的羟基按摩尔比1∶1混合成为反应体，并加入按反应体重量0.05-0.2％的金属锡化合物催化剂，在惰性气体下和冰水浴中，在溶剂存在下反应2-4小时；再升温至50-70℃，加入按反应体的双键摩尔数0.1-0.5％的阻聚剂继续反应4-8小时，获得带有异氰酸根基团的改性光引发剂；步骤(3)：合成以改性光引发剂插层的层状双氢氧化物：按体积份，将70-100份步骤(1)所得的长链氨基羧酸盐插层的层状双氢氧化物水分散液与50-200份的甲苯在110-120℃，500-2000转/分钟的转速搅拌下回流除水，层状双氢氧化物从水相过度到甲苯相，降温至60-100℃，加入按层状双氢氧化物重量10-25％的步骤(2)所得的改性光引发剂和按反应体的双键摩尔数0.1-0.5％的阻聚剂，在惰性气体下反应24-48小时；过滤后，再用甲苯洗涤出去未反应的改性光引发剂，经烘干、研磨，即可得到光引发剂插层的层状双氢氧化物；步骤(4)：以复合材料的总重量计，将50-80％的丙烯酸酯低聚物，10-40％的丙烯酸酯单体，和1-10％的步骤(3)所得的光引发剂插层的层状双氢氧化物，混合均匀后，得到丙烯酸酯/层状双氢氧化物纳米复合材料。