一種ZnS粉的表面改性方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ZnS粉的表面改性方法，常溫?cái)嚢柩趸垡蚁┓哿?、去離子水、乳化劑和其他試劑，加熱到后密封，加壓攪拌，保持加壓；自然降溫，調(diào)節(jié)氣壓至0.1-0.5MPa，攪拌至室溫，調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，將乳液中過濾，向所得乳液中加入氨水，調(diào)節(jié)pH值至8.0-9.0，將機(jī)改性乳液加入到ZnS粉中，攪拌靜置；將改性后的ZnS粉干燥，然后自然冷卻即得表面改性的ZnS粉，可良好的分散于基體中，相容性好，在內(nèi)外墻涂料中具有良好的抗菌、防霉和滅藻功能，在涂料、塑料中可作為白色顏料，增強(qiáng)白度；具有良好的粘結(jié)性，可粘結(jié)其他無機(jī)材料，工藝簡單，易于操作，制備過程無污染，符合節(jié)能環(huán)保要求。
【專利說明】—種ZnS粉的表面改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種ZnS粉的表面改性方法，具體地說，涉及一種可用于涂料、塑料、顏料、橡膠、長玻纖、無機(jī)材料等領(lǐng)域的ZnS粉的表面改性方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]ZnS由于具有出色的光學(xué)、電學(xué)和其他物理性質(zhì)，在光電子器件、涂料、顏料、橡膠、塑料、發(fā)光材料、航空航天等領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用。
[0003]硫化鋅是常用的白色顏料，在塑料、涂料、油漆中的應(yīng)用僅次于二氧化鈦。由于硫化鋅莫氏硬度較低，非常適合用于玻璃纖維增強(qiáng)塑料的白色顏料，可顯著保持玻璃纖維的機(jī)械性能。由于硫化鋅具有白色、不透光、不溶于水和有機(jī)溶劑以及弱酸、弱堿溶液而在油漆中具有重要的應(yīng)用。在建筑、裝飾領(lǐng)域可作為白色顏料添加到涂料中，不但增加涂料的光澤度，并且能顯著提高涂料的抗菌和滅藻性能，尤其在用于內(nèi)外墻涂料中，效果十分顯著。此外，ZnS也是一種重要的抗菌劑，在建筑材料中用于抑制建筑物表面霉變、藻類和微生物滋生。
[0004]但是，由于ZnS粉本身表面無化學(xué)活性，與其他有機(jī)、無機(jī)材料的相容性不佳，穩(wěn)定性較差，因此影響了其性能在使用中的充分發(fā)揮，不利于長期應(yīng)用。經(jīng)本發(fā)明方法改性的ZnS粉可顯著克服上述不足，提高其表面活性，在基體材料中展現(xiàn)出良好的相容性、粘結(jié)性、穩(wěn)定性和耐久性，使其性能得以充分發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)以上不足，提供一種ZnS粉的表面改性方法，采用本發(fā)明方法改性的ZnS分散性好，與基體材料的相容性和粘結(jié)性好，無團(tuán)聚和結(jié)塊現(xiàn)象，用于塑料和建筑涂料中可顯著提高其白度、抗菌和滅藻性能，簡單、易于操作。
[0006]為了解決以上問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述工藝方法包括以下步驟:
(O向反應(yīng)釜中加入氧化聚乙烯粉料、去離子水、乳化劑和其他試劑，常溫?cái)嚢?0-60min ;氧化聚乙烯粉料、去離子水、乳化劑和其他試劑的重量份比為:10-100份:5_50份:5-50 份:1~10 份；
(2)將反應(yīng)釜加熱到80-150°C，然后密封，加壓至0.5-1.5MPa，以60_120r/min的轉(zhuǎn)速攪拌50-90min，停止加熱和攪拌，保持加壓狀態(tài)；
(3)將反應(yīng)釜自然降溫至40-50°C，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)部氣壓至0.1-0.5MPa，然后以10-30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌至室溫，得乳液；
(4)將反應(yīng)釜壓力調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，將步驟(3)所得乳液中加入到過濾器中過濾，除去其中的不溶物，得乳液；
(5)然后向步驟(4)所得乳液中加入氨水溶液，調(diào)節(jié)乳液的pH值至8.0-9.0之間，得有機(jī)改性乳液；(6)將(5)所得有機(jī)改性乳液加入到ZnS粉中，以50-100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15_45min，靜置1.0-2.0h ;有機(jī)改性乳液與ZnS粉的重量份比為:10-100份=100-500份；
(7)將步驟(6)所得有機(jī)改性乳液改性后的ZnS粉轉(zhuǎn)移至干燥箱中干燥，溫度控制在60-80°C，干燥時(shí)間2-4h，然后自然冷卻即得表面改性的ZnS粉。
[0007]—種優(yōu)化方案，所述有機(jī)改性乳液的固含量在30-45%之間。
[0008]進(jìn)一步地，所述乳化劑主要包括聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯、烷基苯磺酸鹽、正丁醇、乙二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯中的一種或多種，分析純。
[0009]進(jìn)一步地，所述氨水濃度為20-30%，分析純。
[0010]進(jìn)一步地，所述氧化聚乙烯、去離子水、乳化劑、其他試劑的比例分別為1:0.5:0.4:0.10
[0011]進(jìn)一步地，其他試劑指的是氨水、正戊醇、異丙醇、二氧化鈦、氧化鋅、聚乙二醇、三乙醇胺中的兩種以上。
[0012]進(jìn)一步地，所述的改性過程在常溫下進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明方法較為簡單，對(duì)設(shè)備要求較低，且節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)品粒徑分散性好，不產(chǎn)生團(tuán)聚和結(jié)塊現(xiàn)象。
[0014](2)本發(fā)明方法制備的表面改性的ZnS粉，在塑料、橡膠、涂料、顏料等領(lǐng)域具有很好的相容性和粘結(jié)性，效果優(yōu)于普通ZnS粉。
[0015](3)反應(yīng)過程中，溶液攪拌是為了使反應(yīng)物反應(yīng)均勻、充分，防止原料發(fā)生沉淀和團(tuán)聚。
[0016](4)加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH在8.0-9.0之間,可使乳液均一、穩(wěn)定,利于實(shí)際使用和長期保存。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于以下列舉的特定例子。
[0018]實(shí)施例1，一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于所述工藝方法包括以下步驟: (O向反應(yīng)釜中加入氧化聚乙烯粉料23kg，去離子水11kg、乳化劑脂肪醇聚氧乙烯醚
9kg，二氧化鈦和三乙醇胺2kg (重量比為1:2)，常溫?cái)嚢?811^11。
[0019](2)將反應(yīng)釜加熱到89 °C，加壓至0.8MPa，然后密封，以65r/min的轉(zhuǎn)速攪拌68min,停止加熱和攪拌，保持加壓狀態(tài)。
[0020](3)將反應(yīng)釜自然降溫至42°C，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)部氣壓至0.3MPa，然后以18r/min的轉(zhuǎn)速攪拌至室溫。
[0021](4)將反應(yīng)釜壓力調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，將(3)所得乳液加入到過濾器中過濾，除去其中的不溶物。
[0022](5)然后向(4) 所得乳液中加入氨水溶液，調(diào)節(jié)乳液的pH值至8.3，即得有機(jī)改性乳液。
[0023](6)將(5)所得有機(jī)改性乳液12kg加入到150kg ZnS粉(粒徑4.3 μ m)中，以75r/min的轉(zhuǎn)速攪拌38min,靜置1.1h ；
(7)將步驟(6)所得有機(jī)乳液改性后的ZnS轉(zhuǎn)移至干燥箱中干燥，溫度控制在64°C，干燥時(shí)間3.2h，然后自然冷卻即得有機(jī)改性乳液改性后的ZnS粉。
[0024]技術(shù)指標(biāo)如下表:
【權(quán)利要求】
1.一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述工藝方法包括以下步驟: (O向反應(yīng)釜中加入氧化聚乙烯粉料、去離子水、乳化劑和其他試劑，常溫?cái)嚢?0-60min ;氧化聚乙烯粉料、去離子水、乳化劑和其他試劑的重量份比為:10-100份:5_50份:5-50 份:1~10 份； (2)將反應(yīng)釜加熱到80-150°C，然后密封，加壓至0.5-1.5MPa，以60_120r/min的轉(zhuǎn)速攪拌50-90min，停止加熱和攪拌，保持加壓狀態(tài)； (3)將反應(yīng)釜自然降溫至40-50°C，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)部氣壓至0.1-0.5MPa，然后以10-30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌至室溫，得乳液； (4)將反應(yīng)釜壓力調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，將步驟(3)所得乳液中加入到過濾器中過濾，除去其中的不溶物，得乳液； (5)然后向步驟(4)所得乳液中加入氨水溶液，調(diào)節(jié)乳液的pH值至8.0-9.0之間，得有機(jī)改性乳液； (6)將(5)所得有機(jī)改性乳液加入到ZnS粉中，以50-100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15_45min，靜置1.0-2.0h ;有機(jī)改性乳液與ZnS粉的重量份比為:10-100份=100-500份； (7)將步驟(6)所得有機(jī)改性乳液改性后的ZnS粉轉(zhuǎn)移至干燥箱中干燥，溫度控制在60-80°C，干燥時(shí)間2-4h，然后自然冷卻即得表面改性的ZnS粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述有機(jī)改性乳液的固含量在30-45%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述乳化劑主要包括聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯、烷基苯磺酸鹽、正丁醇、乙二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯中的一種或多種，分析純。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述氨水濃度為20-30%，分析純。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述氧化聚乙烯、去離子水、乳化劑、其他試劑的比例分別為1:0.5:0.4:0.1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:其他試劑指的是氨水、正戊醇、異丙醇、二氧化鈦、氧化鋅、聚乙二醇、三乙醇胺中的兩種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS粉的表面改性方法，其特征在于:所述的改性過程在常溫下進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】C09C3/12GK103965657SQ201410184800
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】王強(qiáng) 申請(qǐng)人:濰坊大耀新材料有限公司