有机改性无机涂料的制备方法

制备有机-无机复合杂化材料的方法有很多种：溶胶-凝胶法、电解聚合法、原位分散聚合法、分子自组装法、共混法以及插层复合技术等。

(1)溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是制备有机-无机复合杂化材料经常采用的方法。主要包括对金属有机、无机还有两者混合物的水解、缩聚、陈化处理以及凝胶的一系列过程，是一种比较新型的制作杂化材料的湿化学方式。

溶胶-凝胶法制备的复合杂化材料的性能并不是无机材料和有机材料二者性能的简单相加，根据制备条件、工艺以及各反应物间的不同配比，能在某个范围内使原有性能发生改变，制备出广泛使用的杂化材料进而满足各种实际需求。溶胶-凝胶法制备的有机-无机复合杂化材料最小能达到纳米级别的程度，比如利用此法对纳米SiO2粒子进行改性，采用有机硅烷偶联剂作为改性剂，制备获得的有机-无机复合杂化材料具有非常好的分散性，同时具备非常好的初性。

(2)原位分散聚合法：是制备杂化材料采用最频繁的一种方法。具体步骤是：首先使纳米粒子在聚合物体中均匀分散，然后对目标单体进行催化聚合。此方法中对纳米粒子进行前处理非常重要，必须对其表面进行处理从而使纳米粒子处于稳定状态，防止其发生团聚。

(3)共混法：指的是把无机纳米粒子和聚合物通过共同浸泡的方式来获得杂化材料，与第二种方式相同，都是为了预防纳米粒子发生团聚现象，首先对纳米粒子进行预处理，然后通过充分的快速搅拌或者熔融的方式使改性纳米粒子在高聚物中均匀分散。共混法有五种方式，依次为聚合物溶胶共混、溶液共混、乳液共混、溶融共混以及机械共混等。共混法具有简单易行的优势，但是其缺点是制备的杂化材料组分相容性不是很好，整体容易发生相分离。

(4)插层法：该方法需要使用层状结构的无机纳米原材料，如金属氧化物和石墨等，通过在这两大类材料中插入所需聚合物或者目标单体来制备出有机-无机杂化材料，因为原材料本身具有层状结构，各纳米粒子之间很难发生团聚现象。具体制备过程可以采用离子交换手段或者用无机材料浸泡等方式进行。

(5)自组装法：此种方式是通过体系依照自由能减少方向发展的机理来制作有序结构的有机-无机杂化材料。这种方法制备的杂化材料的结构和尺寸容易人为控制，并且所得杂化材料性能优异，但因为该方式的工艺流程复杂，反应受条件限制苛刻，所以很难大规模地进行生产。

(6)电解聚合法：研发人员除了使用上述几种方式制备杂化材料之外，还在研发采用电能来制备杂化材料等新方式。这其中非常具有代表性的是利用电解聚合法来制备杂化材料。该方法中把1,4-苯醌(BQ)与氯化磷腈三聚体作为主要原材料来制备PP/BQ杂化材料。反应中所用到的原理有化学反应、电化学反应(ECEC)机制。最后对所得结果进行研究分析，结果表明所得的产物具有有机-无机杂化结构，外表有很多没有定型的多孔结构，具有不燃烧、不导电等的性能。