本發明屬于無機納米材料技術領域，尤其涉及一種無機納米材料的分散技術。
背景技術：
納米粒子因其尺寸變小，而具有許多新的特性。例如：表面與界面效應、尺寸效應、量子尺寸效應等。當任何材料用高科技手段被細化到納米量級時，該材料的物化性能就會發生巨大的變化，如：金屬為導體，但納米金屬微粒在低溫下的量子尺寸效應會導致絕緣性，納米無機殺菌劑具有極強的殺菌能力等。
聚合物/無機粒子納米雜化材料綜合了有機聚合物和無機納米粒子兩方面的特性，稱為當前非常活躍的研究領域，然而，由于納米粒子難以保持穩定分散，大大限制了其實際應用。簡單的機械分散、超聲波分散等等物理方法已經解決了納米粒子基本的分散問題，但其在基體中的分散穩定性卻難以保持，只有對納米粒子表面進行化學改性才能有效防止其團聚或聚沉。
目前提高納米材料在聚合物基質中的穩定性有3種方法：(1)物質與納米粒子表面基團發生化學反應或化學吸附；(2)聚合物包裹納米粒子，防止顆粒的相互接近；(3)高能量表面改性。納米粒子表面化學改性分散就是通過改性劑與納米粒子表面活性基團之間發生化學反應，來改變納米粒子表面的結構或化學成分，通過形成空間位阻或靜電穩定作用進而實現納米粒子的均勻穩定分散，并與基質形成強大的界面粘合來實現負載轉移，從而提高納米復合材料的熱力學性能和機械性能。
其中，利用異氰酸酯對納米粒子表面進行改性，改性后的納米粒子以納米尺寸穩定存在，且由于NCO活性基團的引入，改性后的納米粒子能更好地與其他基體相容以制備功能納米復合材料。這樣既維持了納米粒子的特異性能，又拓展了其在生物、醫藥、化工、材料、電子、機械、能源、國防及交叉學科等領域的應用范圍。然而，如何引入NCO活性基團目前并未見相關的報道。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種無機納米材料的分散技術。本發明采用異氰酸酯對無機納米材料進行改性，提高表面的疏水性。
為達上述目的，本發明采用如下技術方案：
一種無機納米材料的分散技術，包括如下步驟：
(1)采用異氰酸酯在引發劑和分散劑存在下對無機納米材料進行改性，提高表面的疏水性；
(2)改性同時采用機械分散法，采用行星分散機進行均勻分散。
本發明的分散技術改性后的無機納米粒子含有高活性NCO基團，通過與引發劑反應將更多的有機化合物鍵合到納米粒子表面，改性后的納米粒子尺寸均勻具有很強的疏水性，能夠更好地與其他基體相容。
作為優選，步驟(1)中所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
作為優選，所述無機納米材料為納米二氧化鈦或納米二氧化硅。
優選地，所述納米材料的尺寸為200-800nm，例如為250-500nm、300-700nm、500-600nm、350-450nm、200-500nm等，優選為300-500nm。
作為優選，所述引發劑為過硫酸銨。
作為優選，所述分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉或焦磷酸鈉中的1種或2種以上的組合。
作為優選，所述改性在研磨條件下進行。
優選地，所述改性時的溫度為60-100℃，例如為63℃、67℃、71℃、77℃、82℃、88℃、93℃、99℃等。
作為優選，步驟(2)中所述機械分散在加熱下進行。
優選地，所述加熱的溫度為50-100℃，例如為52℃、57℃、60℃、63℃、67℃、71℃、77℃、82℃、88℃、93℃、99℃等。
優選地，所述機械分散的時間為30min以上，例如為33min、36min、40min、1.5h、2.0h、2.5h、3.4h、5.0h等，優選為1-3h。
本發明的分散技術獲得的納米材料顆粒均勻，不產生團聚現象，可以在基體中獲得很好的分散效果。
具體實施方式
為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下：
實施例1
一種無機納米材料的分散技術，包括如下步驟：
(1)采用甲苯二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑三聚磷酸鈉存在下60℃研磨下對200-800nm二氧化鈦無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時采用機械分散法，100℃下采用行星分散機進行均勻分散30min。
實施例2
(1)采用二苯基甲烷二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑焦磷酸鈉存在下100℃研磨下對300-600nm納米二氧化硅無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時還采用機械分散法，50℃下采用行星分散機進行均勻分散1h。
實施例3
(1)采用甲苯二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑六偏磷酸鈉存在下80℃研磨下對500-600nm納米二氧化硅無機納米材料進行改性；
(2)改性同時采用機械分散法，70℃下采用行星分散機進行均勻分散3h。
實施例4
(1)采用二苯基甲烷二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉存在下90℃研磨下對400-600nm二氧化鈦無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時還采用機械分散法，85℃下采用行星分散機進行均勻分散2.5h。
對比例1
(1)采用苯二亞甲基二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉存在下90℃研磨下對400-600nm二氧化鈦無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時還采用機械分散法，85℃下采用行星分散機進行均勻分散2.5h。
對比例2
(1)采用甲苯二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑六偏磷酸鈉存在下80℃研磨下對900nm納米以上二氧化硅無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時還采用機械分散法，70℃下采用行星分散機進行均勻分散3h。
對比例3
(1)采用甲苯二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑六偏磷酸鈉存在下室溫研磨下對900nm或納米二氧化硅無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時還采用機械分散法，室溫下采用行星分散機進行均勻分散3h。
對比例4
(1)采用二苯基甲烷二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉存在下90℃研磨下對400-600nm二氧化鈦無機納米材料進行改性。
對比例5
(1)采用二苯基甲烷二異氰酸酯在引發劑過硫酸銨和分散劑三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉存在下90℃下對400-600nm二氧化鈦無機納米材料進行改性；
(2)改性的同時還采用機械分散法，85℃下采用行星分散機進行均勻分散2.5h。
實施例1-4的分散技術分散后的無機納米材料的粒徑分散均勻，沒有團聚現象出現。
對比例1-3的方法分散后的無機納米材料則出現明顯的團聚現象。
對比例4-5的方法分散后的無機納米材料不均勻，并且同時還出現明顯的團聚現象。
實施例1-4與對比例1-3的比較結果說明，本發明的特定原料和特定的操作條件下的分散效果較不在本發明的原料范圍或操作條件范圍下取得的分散效果顯著更好。
實施例1-4與對比例4-5的比較結果說明，研磨和同時的機械攪拌的相互配合才能取得更好的分散效果。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。