專利名稱：一種對物質的表面進行包裹改性的方法
技術領域：
本發明涉及一種對物質進行改性的方法，尤其涉及一種在高濃度氨水中對物質表面進行二氧化硅、硅烷包覆或改性的方法，屬于無機功能材料技術領域。
背景技術：
在過去的幾十年中，材料科學不斷地朝著交叉領域的方向發展，人們的研究不再局限于以往傳統化合物，而轉向對有機、無機、高分子以及生物材料的雜化。在眾多的雜化材料中，核殼材料因其組成、大小和結構排列的不同而具有特殊的光、電、磁、熱和化學性質，近年來備受科學家的關注。具有核殼結構的復合低維納米材料，其內部和外部分別富集不同成分，顯示出特 殊的雙層或者多層結構，提供了將不同材料的優點集中到同一種體系中的可能；通過核與殼的功能復合與互補，調制出有別于核或殼本身的性能的新型功能材料，其應用和構建的必要性在各個領域越來越顯著。比如，V2O3和VO2材料具有優異的光學、電學、磁學性質，從而使它們在熱敏電阻材料、光電開關材料、智能窗材料、智能控溫材料、紅外探測材料、非線性電阻材料、氣敏傳感器、抗激光材料、光存儲等領域具有廣泛的應用前景。但是這些材料有一個致命的弱點，即，若長期曝露在空氣中容易被空氣中的氧氣氧化。而如果在其表面包覆一層致密穩定的SiO2，則能明顯提高其抗氧化性能，使其使用壽命延長。再比如在有毒物質表面包覆一層SiO2，可以大大降低其毒性。總之，復合材料具有一些單一材料沒有的性能，大大提高一些材料的應用前景。一些材料由于單獨使用由于存在與其他輔助材料的相容性問題，其效果受到大大得限制。而如果對這些材料進行改性，在材料的表面增加豐富的官能團，可以提高和拓展材料的本身性能及應用前景。比如TiO2具有獨特的光催化性、優異的顏色效應以及紫外線屏蔽等功能，在光催化劑、化妝品、抗紫外線吸收劑、功能陶瓷、氣敏傳感器件等方面具有廣闊的應用前景。而如果對TiO2的表面進行修飾，可以明顯提高其光催化性能等。在橡膠、塑料、樹脂中添加無機填料，可以形成雜化材料，提高材料的綜合性能，但由于相容性問題，在一般情況下必須對無機填料進行表面改性，以提高填料和有機高分子材料的相容性。對于核殼材料的制備以及對材料的表面進行改性，目前有一些報道，但是這些方法普遍比較繁瑣，過程復雜，成本高，很難找到簡易的方法；而且，這些方法一般都是只對一種或者兩種物質有效，實用范圍有限，不能同時對一列物質進行包覆與改性，大大限制了它們的應用范圍。目前，關于物質表面包覆SiO2日益增加，但是這些方法都是在一種物質表面包覆，沒有普適性。包覆SiO2與改性的過程基本是將被包覆與改性物，TEOS或者硅烷偶聯劑，乙醇，水等混合，然后再加入酸(如HCl)調節pH為3 5或者堿(如NaOH，氨水等)調節pH為8 9 (換算為氨的濃度為O. 005mmol)，從而得到產品。而此類方案最大的問題是只能適應于一種或者有限的幾種物質的制備，如果改用其它物質，則反應條件要進行很多改變。其中，如果將酸性或者堿性進一步加強，烷氧基硅烷則很容易凝膠。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種對物質的表面進行包裹改性的方法，從而克服現有技術中的不足。為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下該對物質的表面進行包裹改性的方法包括如下步驟(I)將待包裹改性的原料物質與醇、水和氨水均勻混合形成分散液；(2)在步驟(I)所獲分散液中加入烷氧基硅烷形成混合反應體系，并使所述混合反應體系在設定溫度條件下充分反應，從而獲得表面包覆SiO2和/或活性基團的目標產品O進一步的,所述原料物質包括粒徑為2nm Icm的固體顆粒或膠體粒子。 進一步的，所述原料物質的材料可選自金屬氧化物、氫氧化物、金屬、鹽、C和SiO2中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。進一步的，所述金屬氧化物可選自MgO，Al2O3，除鉀和鈣之外的第四周期金屬元素的氧化物，除銣、鍶、锝、釕之外的第五周期金屬元素的氧化物，HfO2, W03，ReO2, PtO2, Tl2O3,PbO, Bi2O3中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。進一步的，所述氫氧化物可選自Mg(OH)2、Al (OH)3、Mn(OH)2、Zn(OH)2, Fe (OH)2,Fe (OH) 3、Cu (OH)2, Cr (OH) 3和VO (OH) 2中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。進一步的,所述金屬選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pd、Ag、Cd、W 和 Au 中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。進一步的，所述鹽選自MgC03、CaCO3> BaCO3> MnCO3> ZnCO3> FeC03、CuCO3> Ag2C03、CaSO4、BaSO4' PdSO4、Ag2SO4' AgCl、CaC2O4' FeC2O4' ZnC2O4' BaC2O4、多酸鹽和復鹽中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。進一步的，所述醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、丙二醇和丙二醇單甲醚中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。進一步的，所述燒氧基娃燒選自四乙氧基娃燒、四甲氧基娃燒、四正丙氧基娃燒、四異丙氧基娃燒、十~■燒基二甲氧基娃燒、十八燒基二甲氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、丙基二甲氧基娃燒、丙基二乙氧基娃燒、異丁基二甲氧基娃燒、異丁基二乙氧基娃燒、羊基二甲氧基娃燒、羊基二乙氧基娃燒、甲基二乙酸氧基娃燒、甲基二丁麗月虧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、甲基乙稀基_■甲氧基娃燒、甲基乙稀基_■乙氧基娃燒、乙稀基二( β _甲氧基乙氧基娃燒)、Y-氣丙基二乙氧基娃燒、Y-氣丙基二甲氧基硅烷、Y-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-巰丙基三甲氧基娃燒、Y _疏丙基二乙氧基娃燒、N- ( β -氛乙基)-Y -氛丙基二甲氧基娃燒、N- ( β -氛乙基)_ Y _氨丙基二乙氧基娃燒、Ν_(β_氨乙基)-γ_氨丙基甲基二甲氧基娃燒、Y _氨丙基甲基二甲氧基娃燒、Y _氛丙基二甲氧基娃燒、Y _氛丙基甲基二乙氧基娃燒、β _氛乙基三甲氧基硅烷、β-氨乙基三乙氧基硅烷、氨乙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基甲基二乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、(N-全氟辛基磺酰基)_氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基二甲基乙氧基硅烷、十二氟癸基三甲氧基硅烷、二甲基~■甲氧基娃燒、_■甲基_■乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、甲基苯基_■甲氧基娃燒、甲基苯基~■乙氧基娃燒、TK甲基_■娃氣燒、TK甲基_■娃氧燒、四甲基_■乙稀_■娃氧燒、_■甲基乙稀基甲氧基娃燒、_■甲基乙稀基乙氧基娃燒、_■甲基苯基甲氧基娃燒、_■甲基苯基乙氧基硅烷和硅氮烷中的任一種或兩種以上的組合，但不限于此。作為優選方案之一，所述混合反應體系包含O. 01_50wt%的待包裹改性的原料物質，l-90wt%的醇，3-90wt%的水，O. 15-10wt%的氨以及O. 001-30wt%的燒氧基娃燒。作為優選方案之一，步驟(2)中所述混合反應體系的反應溫度在0°C至混合反應體系中所用溶劑的沸點。作為可實施的方案之一，步驟(I)中是通過將待包裹改性的原料物質與醇、水和 氨水混合后，攪拌或者超聲lmin-48h，從而形成分散液的；而在步驟(2)中是將混合反應體系在設定溫度條件下攪拌或者超聲lmin-48h，從而獲得目標產品。作為優選方案之一，該對物質的表面進行包裹改性的方法還可包括如下步驟(3)將步驟(2)所獲目標產物從混合反應體系中分離，并依次進行洗滌、干燥處理。進一步的，步驟(2)中是將兩種以上烷氧基硅烷混合后加入步驟(I)所獲分散液中，或者是將兩種烷氧基硅烷依次加入步驟(I)所獲分散液中。與現有技術相比較，本發明方法的優點是(I)可以對多種物質進行包覆與改性；(2)在不同物質表面進行二氧化硅、硅烷包覆或改性，制得的產物具有核殼結構(以不同的物質為核，以SiO2為殼)或者在無機材料表面改性，引入有機基團(-R)或有機官能團(-0H、-SH、-NH2、C = C等活性官能團)的結構材料，大大拓展了它們的應用范圍；(3)采用的原料簡單，價格低廉，產品質量穩定；反應工藝重復性好，操作工藝簡單、易于控制，可實現大規模工業化生產。
圖Ia-圖Ic分別為TiO2OSiO2核殼材料的XRD圖譜、TEM圖譜及FT-IR圖譜；圖2a_圖2b分別為Fe2O3OSiO2核殼材料的FT-IR圖譜及TEM圖譜；圖3a_圖3b分別為V3O7 · H2OiSiO2核殼材料的FT-IR圖譜及TEM圖譜；圖4a_圖4b分別為VO2OSiO2核殼材料的FT-IR圖譜及TEM圖譜；圖5a_圖5b分別為COSiO2核殼材料的FT-IR圖譜及TEM圖譜；圖6a為AgOSiO2核殼材料的TEM圖譜；圖6b為Cr (OH) 3@Si02核殼材料的TEM圖譜；圖7為用WD-21改性SiO2的FT-IR圖譜。
具體實施例方式如前所述，現有的物質改性方法通常只能特異性的針對一種或有限的幾種物質進行表面改性，因而不具有普適性的缺陷，這也是本領域長期以來一直渴望解決的技術難題。有鑒于此，本案發明人經長期研究和大量實踐，提出了本發明的技術方案，其能有效的實現對多種物質表面進行改性，且產品質量穩定，反應工藝重復性好，操作工藝簡單，易于控制，能應用于大規模工業化生產。
概括的講，本發明是通過將大量的濃氨水加入到溶劑中，對被包覆與改性的物質進行表面修飾，然后再通過控制加入烷氧基硅烷，實現對物質表面的包覆或者改性，制得的產物具有核殼結構(以不同的物質為核，以SiO2為殼)或者在無機材料表面改性，引入有機基團(-R)或有機官能團(-0H、-SH、-NH2, C = C等活性官能團)；該方法工藝過程簡單、成本低廉、易于控制、產品質量穩定、工藝重復性好，可以實現大規模工業制備。更為具體的講，作為本發明的一個方面，是通過將不同物質分散在不同的溶劑中，并加入一定量的水，然后加入高濃度的氨水對物質表面進行修飾，之后在攪拌或超聲等操作下，加入一定量的烷氧基硅烷，并在一定的溫度下反應一定的時間，將所得的產物進行過濾或離心、洗漆、真空干燥，最后得到表面包覆SiO2及改性的產品。作為本發明的一較佳的實施樣例，其涉及對不同物質的表面進行包覆SiO2及改性的方法，包括以下步驟
(I)將被包覆與改性的原料、醇、水和高濃度氨水按一定量的比例混合，進行磁力攪拌或者超聲一段時間lmin-48h,形成分散液；(2)在步驟(I)所得的分散液中一次性加入或滴加入一定量的烷氧基硅烷，在一定溫度下攪拌或者超聲lmin-48h ；(3)將步驟(2)所得的產物進行過濾或離心、洗滌、真空干燥，最后得到表面包覆SiO2及硅烷改性的產品。優選的，上述步驟(I)中所述的被包覆與改性的原料的質量占總量的為O. 01% -50%，醇類占1% -90%，水占3% -90%，氨(NH3)占O. 15% _10%，烷氧基硅烷占O. 001% -30% ο優選的，上述步驟(I)中所述的被包覆與改性的原料為金屬氧化物、氫氧化物、金屬、鹽及C和SiO2^屬氧化物包括MgO、Al2O3、第四周期金屬元素(除鉀、鈣外)的氧化物、第五周期金屬元素(除銣、鍶、锝、釕外)的氧化物、HfO2, WO3> ReO2, PtO2, T1203、PbO、Bi2O3中的任一種或幾種的混合物；或者為上述元素的復合氧化物。氫氧化物包括Mg(OH)2、Al (OH) 3、Mn (OH) 2、Zn (OH) 2、Fe (OH)2, Fe (OH) 3、Cu (OH)2, Cr (OH) 3、VO (OH) 2 等中的任一種或幾種的混合物；或者為上述元素的復合氫氧化物。金屬包括V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pd、Ag、Cd、W、Au等中的任一種；或者為上述元素的合金。鹽包括MgC03、CaC03、BaC03、MnC03、ZnCO3 λ FeC03、CuCO3 λ Ag2CO3 λ CaS04、BaS04、PdS04、Ag2SO4 Λ AgCl、CaC2O4 Λ FeC204、ZnC2O4、BaC2O4、多酸鹽、復鹽等中的任一種。優選的，上述步驟(I)中所述的醇是指甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、丙二醇、丙二醇單甲醚中的任一種或幾種的混合物。優選的，上述步驟(2)中所述的烷氧基硅烷是指四乙氧基硅烷(TEOS)、四甲氧基硅烷(TMOS)、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)、十八烷基二甲氧基娃燒(WD-Il)、甲基二甲氧基娃燒(WD-921)、丙基二甲氧基娃燒、丙基二乙氧基娃燒、異丁基二甲氧基娃燒、異丁基二乙氧基娃燒、羊基二甲氧基娃燒、羊基二乙氧基娃燒、甲基二乙酸氧基娃燒(WD-922)、甲基二丁麗月虧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒(WD-21)、乙稀基三乙氧基硅烷(WD-20)、甲基乙烯基二甲氧基硅烷(WD-23)、甲基乙烯基二乙氧基硅烷(WD-24)、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基硅烷)(WD-27)、Y -氯丙基三乙氧基硅烷(WD-30)、Y-氯丙基三甲氧基硅烷(WD-31)、Y-氯丙基甲基二甲氧基硅烷(WD-33)、Y-氯丙基甲基二乙氧基硅烷(WD-37)、Y-巰丙基三甲氧基硅烷(WD-80)、Y-巰丙基三乙氧基硅烷(WD-81)、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基三甲氧基硅烷(WD-51)、Ν_ ( β -氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷0 )-52)、^(@-氨乙基)-￥-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(WD-53)、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(WD-54)、Y-氨丙基三甲氧基硅烷(WD-56)、Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(WD-57)、β-氨乙基三甲氧基硅烷、β-氨乙基三乙氧基硅烷、氨乙基甲基二甲氧基硅烷、β -氨乙基甲基二乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、(N-全氟辛基磺酰基)_氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基二甲基乙氧基硅烷、十二氟癸基二甲氧基娃燒、~■甲基_■甲氧基娃燒、_■甲基_■乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、甲基苯基_■甲氧基娃燒、甲基苯基_■乙氧基娃燒、TK甲基_■娃氣燒、TK甲基_■娃氧燒、四甲基~■乙稀_■娃氧燒、_■甲基乙稀基甲氧基娃燒、_■甲基乙稀基乙氧基娃燒、_■甲基苯基甲氧基娃燒、~■甲基苯基乙氧基娃燒、娃氣燒中的任一種或幾種混合物。。例如，若采用四烷氧基硅烷為原料，則所得產品為物質表面SiO2改性或包覆；而若米用二燒氧基娃燒、~■燒氧基娃燒和單燒氧基娃燒為原料，則所得廣品為物質表面為有機娃包覆或改性；也可以先包裹SiO2,然后再進行有機娃包覆或改性。 以下結合附圖及若干實施例對本發明的技術方案作進一步說明。實施例I將200mL乙醇，IOmL水與5mL氨水混合，再加入O. 08g TiO2,并進行磁力攪拌或者超聲48h，然后加入一定量的ImL TEOS (質量分數為10% )，繼續磁力攪拌或者超聲lh，待反 應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥，最后得TiO2OSiO2核殼結構材料。產物經XRD表征為TiO2，還出現無定形SiO2的峰，如圖Ia所示；產物經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖Ib所示；經紅外測試，產物含有很強的Si-O-Si鍵，如圖Ic所示。實施例2將IOmL乙醇，185mL水與5mL氨水混合,再加入O. 16g Fe2O3,并進行磁力攪拌或者超聲lmin，然后加入O. 5mL TMOS,繼續磁力攪拌或者超聲48h，待反應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥,最后得Fe2O3OSiO2核殼結構材料。產物經紅外測試，產物含有很強的Si-O-Si鍵，如圖2a所示；經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖2b所示。實施例3將200mL異丙醇，IOmL水與O. 8mL濃氨水混合,再加入2. 83g V3O7 · H2O,并進行磁力攪拌或者超聲2h，然后加入IOmL TE0S，繼續磁力攪拌或者超聲8h，待反應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥，最后得V3O7 · H2OiSiO2核殼結構材料。產物經紅外測試，產物含有很強的Si-O-Si鍵，如圖3a所示；經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖3b所示。實施例4將200mL乙醇，IOmL水與50mL氨水混合，再加入O. 83g VO2,并進行磁力攪拌或者超聲2h，然后加入一定量的O. 2mL TM0S，繼續磁力攪拌或者超聲24h，待反應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥，最后得VO2OSiO2核殼結構材料。產物經紅外測試，產物含有很強的Si-O-Si鍵，如圖4a所示；經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖4b所示。
實施例5將200mL乙醇，IOmL水與80mL氨水混合，再加入O. 24g C，并進行磁力攪拌或者超聲2h，然后加入一定量的O. ImL TE0S，繼續磁力攪拌或者超聲10h，待反應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥，最后得COSiO2核殼結構材料。產物經紅外測試，產物含有很強的Si-O-Si鍵，如圖5a所示；經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖5b所示。實施例6 將200mL乙醇，IOmL水與ImL氨水混合，再加入O. 4g Ag，并進行磁力攪拌或者超聲lh，然后加入O. ImL TE0S，繼續磁力攪拌或者超聲36h，待反應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥，最后得AgOSiO2核殼結構材料。產物經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖6a所示。實施例7將200mL乙醇，IOmL水與5mL氨水混合,再加入I. 03g Cr(OH)3,并進行磁力攪拌或者超聲O. 5h，然后加入IOmL TE0S，繼續磁力攪拌或者超聲4h，待反應完成后，將所得的產物進行過濾、離心、洗滌、真空干燥，最后得Cr (OH) 3iSi02核殼結構材料。產物經TEM表征，說明是具有核殼結構的材料，如圖6b所示。實施例8按實施例6所示工藝，保持其他條件不變，而利用WD-21改性SiO2納米粒子，使SiO2表面含有豐富的C = C。圖7是用WD-21改性SiO2的FT-IR圖，驗證改性后SiO2表面含有C = C。最后需要指出的是，以上較佳實施例僅用于說明本發明的內容，除此之外，本發明還有其他實施方式，但凡本領域技術人員因本發明所涉及之技術啟示，而采用等同替換或等效變形方式形成的技術方案均落在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，它包括如下步驟 (1)將待包裹改性的原料物質與醇、水和氨水均勻混合形成分散液； (2)在步驟(I)所獲分散液中加入烷氧基硅烷形成混合反應體系，并使所述混合反應體系在設定溫度條件下充分反應，從而獲得表面包覆SiO2和/或活性基團的目標產品。
2.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述原料物質包括粒徑為2nm Icm的固體顆粒或膠體粒子。
3.根據權利要求I或2所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述原料物質的材料選自金屬氧化物、氫氧化物、金屬、鹽、C和SiO2中的任意一種或兩種以上的組口 O
4.根據權利要求3所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述金屬氧化物選自MgO，Al2O3,除鉀和鈣之外的第四周期金屬元素的氧化物，除銣、鍶、锝、釕之外的第五周期金屬元素的氧化物，HfO2, W03，ReO2, PtO2, Tl2O3, PbO, Bi2O3中的任一種或一種以上的組合。
5.根據權利要求3所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述氫氧化物選自 Mg (OH) 2、AI (OH) 3、Mn (OH) 2、Zn (OH) 2、Fe (OH) 2、Fe (OH) 3、Cu (OH) 2、Cr (OH) 3 和 VO (OH) 2中的任一種或一種以上的組合。
6.根據權利要求3所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述金屬選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pd、Ag、Cd、W和Au中的任一種或一種以上的組合。
7.根據權利要求3所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述鹽選自 MgC03、CaCO3> BaCO3>MnCO3> ZnCO3> FeCO3> CuCO3> Ag2CO3' CaSO4、BaSO4、PdSO4、Ag2SO4, AgCl、CaC204、FeC204、ZnC204、BaC2O4、多酸鹽和復鹽中的任一種或兩種以上的組合。
8.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、丙二醇和丙二醇單甲醚中的任一種或兩種以上的組合。
9.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹和/或改性的方法，其特征在于，所述燒氧基娃燒選自四乙氧基娃燒、四甲氧基娃燒、四正丙氧基娃燒、四異丙氧基娃燒、十_■燒基二甲氧基娃燒、十八燒基二甲氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、丙基二甲氧基娃燒、丙基二乙氧基娃燒、異丁基二甲氧基娃燒、異丁基二乙氧基娃燒、羊基二甲氧基娃燒、羊基二乙氧基娃燒、甲基二乙酸氧基娃燒、甲基二丁麗月虧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、甲基乙稀基_■甲氧基娃燒、甲基乙稀基_■乙氧基娃燒、乙稀基二( β _甲氧基乙氧基娃燒)、Y-氣丙基二乙氧基娃燒、Y-氣丙基二甲氧基娃燒、Y-氣丙基甲基二甲氧基娃燒、Y _氣丙基甲基二乙氧基娃燒、Y-疏丙基二甲氧基娃燒、Y-疏丙基二乙氧基娃燒、Ν-(β -氨乙基)-γ -氨丙基二甲氧基娃燒、Ν-(β -氨乙基)-γ -氨丙基二乙氧基娃燒、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y -氨丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基三甲氧基硅烷、氨乙基三乙 氧基硅烷、氨乙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基甲基二乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、(N-全氟辛基磺酰基)_氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基~■甲基乙氧基娃燒、十_■氣癸基二甲氧基娃燒、_■甲基_■甲氧基娃燒、_■甲基_■乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、甲基苯基_.甲氧基娃燒、甲基苯基_■乙氧基娃燒、TK甲基_■娃氣燒、TK甲基_■娃氧燒、四甲基_■乙稀_■娃氧燒、_■甲基乙稀基甲氧基娃燒、~■甲基乙稀基乙氧基娃燒、_■甲基苯基甲氧基娃燒、_■甲基苯基乙氧基娃燒和娃氣燒中的任一種或一種以上的組合。
10.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，所述混合反應體系包含O. 01-50wt%的待包裹改性的原料物質，l-90wt%的醇，3-90wt%的水，O. 15-10￥七％的氨以及O. 001-30￥七％的烷氧基硅烷。
11.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，步驟(2)中所述混合反應體系的反應溫度在0°C至混合反應體系中所用溶劑的沸點。
12.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，步驟(I)中是通過將待包裹改性的原料物質與醇、水和氨水混合后，攪拌或者超聲lmin-48h，從而形成分散液的；而在步驟(2)中是將混合反應體系在設定溫度條件下攪拌或者超聲lmin-48h，從而獲得目標產品。
13.根據權利要求I或12所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，該方法還包括如下步驟 (3)將步驟(2)所獲目標產物從混合反應體系中分離，并依次進行洗滌、干燥處理。
14.根據權利要求I所述的對物質的表面進行包裹改性的方法，其特征在于，步驟(2)中是將兩種以上烷氧基硅烷混合后加入步驟(I)所獲分散液中，或者是將兩種烷氧基硅烷依次加入步驟(I)所獲分散液中。
全文摘要
本發明公開了一種對物質的表面進行包裹改性的方法。作為本發明的一個方面，該方法可以通過將不同物質分散在不同的溶劑中，并加入水和氨水，使氨的濃度為0.15-10wt％，之后在攪拌或超聲等操作下加入烷氧基硅烷，并在設定溫度下反應，其后將反應所得的產物進行分離、洗滌、干燥，最后得到表面包覆SiO2或硅烷改性或包覆SiO2及改性的產品。本發明可以在多種不同物質表面包覆SiO2以及對這些物質的表面改性，包覆的SiO2或硅烷改性層的厚度可以通過控制加入烷氧基硅烷的種類和量進行自由調節。本發明方法的原料廉價易得、工藝簡單、成本低廉、易于控制，產品質量穩定，工藝重復性好，并可以大大擴大原有材料的應用范圍。尤為重要的是，本發明方法具有普適性。
文檔編號C09C1/24GK102827496SQ20121034135
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者黃馳, 張依福, 劉興海, 易生平 申請人:張家港楚人新材料科技有限公司