本发明专利技术涉及一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆及其制备方法，其原料质量百分比为：水性无机纳米陶瓷改性乳液55～85%、颜料1～20%、填料1～10%、润湿剂0.1～0.5%、消泡剂0.1～0.5%、不粘流平剂0.1～2%、增稠剂1～3%、水余量；制备方法为：第一步，先制备半透明的硅烷混合液体，第二步硅溶胶和水和纳米纤维素晶须加入到预先称量好的聚氨酯乳液中，搅拌5‑30分钟；第三步，将第一步制得的硅烷混合液体滴加到第二步聚氨酯乳液和硅溶胶、纳米纤维素晶须混合液中，制备水性无机纳米陶瓷改性乳液；第四步，将第三步制备好的水性无机纳米陶瓷改性乳液与颜料、填料混合，分散，研磨，加入助剂和水搅拌均匀即得到水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆。本产品具有超耐候，高硬耐磨、耐污、抗指纹、自清洁的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷涂料
，特别涉及水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆及其制备方法。
技术介绍
汽车的使用频率很高，运行时间长，因此对其表面的涂料质量要求较高，目前普通的涂料主要有：普通涂料不耐高温，长时间在烈日暴晒下，会发生开裂、起泡、脱落；普通涂料防水性差，容易被雨水渗透，导致内部被腐蚀；普通涂料不耐磕碰，耐磨性差，附着力差，不小心剐蹭后，会出现掉漆现象，进而容易被腐蚀。因此，如何提高涂料的耐磨性、超耐候性、自清洁是目前涂料领域的研究方向。现有技术专利号CN201510332631.8，一种用于汽车外表面的陶瓷涂料，其特征在于，其原料组成为：硅氧烷的质量分数为60～70％，溶剂的质量分数为18～21％，水的质量分数为2～5％，助剂的质量分数为0.1～1％，酸为余量。此汽车外表面的陶瓷涂料为单组份陶瓷涂料，存在抗紫外线老化差，易褪色，出厂半年~一年就有明显色差；抗刮性差，特别是路边灌木丛、树枝极易划伤，产生明显划痕；自清洁差，易沾污渍。
技术实现思路
一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，原料质量百分比为：水性无机纳米陶瓷改性乳液55～85%颜料1～20%填料1～10%润湿剂0.1～0.5%消泡剂0.1～0.5%不粘流平剂0.1～2%增稠剂1～3%水余量；所述水性无机纳米陶瓷改性乳液由组份和重量配比分别为：聚氨酯或丙烯酸乳液30-60%硅溶胶10%-40%、纳米纤维素晶须0.001%-5%硅烷10%-40%、阴离子表面活性剂0.1%-5%非离子表面活性剂0.1%-5%以及水组成。优选地，所述的硅溶胶由酸性硅溶胶、碱性硅溶胶中一种或两种混合组成。优选地，所述的纳米纤维素晶须为带羟基或羧基的纤维素纳米晶须CNC。优选地，所述的硅烷由一种或几种烷氧基硅烷混合而成。优选地，所述的烷氧基硅烷，为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十八烷基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述的阴离子表面活性剂为OEP-98、TEP、KF-08、OAS中一种或几种；所述的非离子表面活性剂为Lexxiso1003、Lexxiso1005、Lexxiso1007、Lexxiso13中一种或几种。优选地，所述的润湿剂为迪高245；所述的消泡剂为BYK015；所述的流平剂为BYK3720；所述的增稠剂为BYK420；所述的颜料为市售的钛白粉、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的至少一种；所述的填料为硫酸钙晶须、晶须硅、滑石粉、高岭土、云母粉中的至少一种；所述聚氨酯丙烯酸乳液为市售聚氨酯丙烯酸乳液。优选地，所述的硅溶胶粒径在1～160nm，pH值2～10。所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其制备方法为：第一步，先将一种或数种硅烷与阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行混合，混合均匀后，直至表面活性剂完全均匀分散在硅烷体系中，形成半透明的硅烷混合液体；第二步，将硅溶胶和水和纳米纤维素晶须加入到预先称量好的聚氨酯乳液中，搅拌5-30分钟；第三步，将第一步制得的硅烷混合液体滴加到第二步聚氨酯乳液和硅溶胶、纳米纤维素晶须混合液中，30分钟内滴完；然后缓慢升温，保持反应温度在45～70度，恒温搅拌反应0.5～4小时，然后停止搅拌，然后加入计量的水，降温冷却，可获得外观为乳白不透明或半透明低粘度液体的水性无机纳米陶瓷改性乳液；第四步，将第三步制备好的水性无机纳米陶瓷改性乳液与颜料、填料混合，用高速分散机进行高速分散，分散时间为10～30分钟，然后采用卧式砂磨机进行研磨，并且调节冷却水使研磨物料温度不超过60度，研磨时间1～2小时；研磨完毕加入助剂和水搅拌均匀即可得到水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆。优选地，根据各物料配比不同，各配方无机纳米陶瓷树脂固含量控制在30～40％之间。本专利技术的技术创新优势在于：1.超耐候、不变色；由于主体基料是无机物，超强耐候性，抗紫外光老化，数年~十年颜色仍亮丽如新；2.高硬耐磨、抗刮擦。由于主体是无机物，具有极高硬度和耐磨性能，抗划痕、抗刮擦；3.耐污、抗指纹、自清洁。纳米二氧化硅和硅烷水解的硅醇具有极强的自缩聚和共聚特性，完全固化后具有极高的交联密度，同时由于硅烷的疏水性，两者结合使漆膜表面致密度高，污渍难以渗入，同时强疏水性，使污渍即便沾附在漆膜表面，通过水的冲洗就能轻易去除。具体实施方式：以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可以由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的技术方案。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限制本专利技术的范围。实施例1-6为了表述方便，用三个表来表达6个实施方式的配比与产品性能，分别为1-6个实施例的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆原料组份和重量配比百分比表；水性无机纳米陶瓷改性乳液由组份和重量配百分比表；一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆产品性能指标表。表1：一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆原料组份和重量配比分别为：表2：水性无机纳米陶瓷改性乳液由组份和重量配百分比分别为：表3：上述实施例1-6得到的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆产品性能指标表：实施例7：所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其制备方法为：按照实施例1-6进行原料组分配比，第一步，先将一种或数种硅烷与阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行混合，混合均匀后，直至表面活性剂完全均匀分散在硅烷体系中，形成半透明的硅烷混合液体；第二步，将硅溶胶和水和纳米纤维素晶须加入到预先称量好的聚氨酯乳液中，搅拌5-30分钟；第三步，将第一步制得的硅烷混合液体滴加到第二步聚氨酯乳液和硅溶胶、纳米纤维素晶须混合液中，30分钟内滴完；然后缓慢升温，保持反应温度在45～70度，恒温搅拌反应0.5～4小时，然后停止搅拌，然后加入计量的水，降温冷却，可获得外观为乳白不透明或半透明低粘度液体的水性无机纳米陶瓷改性乳液；第四步，将第三步制备好的水性无机纳米陶瓷改性乳液与颜料、填料混合，用高速分散机进行高速分散，分散时间为10～30分钟，然后采用卧式砂磨机进行研磨，并且调节冷却水使研磨物料温度不超过60度，研磨时间1～2小时；研磨完毕加入助剂和水搅拌均匀即可得到水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆。本专利技术纳米陶瓷涂料有效地克服了现有技术的多种缺陷。并且本专利技术的制备方法，具有配制简单，且性能稳定的特点，在汽车涂料应用方面具有广阔的应用前景。因此，本专利技术的水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆的制备方法具有很高的产业利用价值。上述实施例仅例示性的说明本专利技术的原理及功效，而非用于限制本专利技术。任何熟悉本技术的人员皆可以在不违背本专利技术的精神及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，原料质量百分比为 ：水性无机纳米陶瓷改性乳液 55～85%颜料 1～20%填料1～10%润湿剂 0.1～0.5%消泡剂 0.1～0.5%不粘流平剂 0.1～2%增稠剂1～3%水 余量；所述水性无机纳米陶瓷改性乳液由组份和重量配比分别为：聚氨酯或丙烯酸乳液 30‑60%硅溶胶 10%‑40%纳米纤维素晶须 0.001%‑5%硅烷10%‑40%阴离子表面活性剂0.1%‑5%非离子表面活性剂 0.1%‑5%以及水组成。
【技术特征摘要】
1.一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，原料质量百分比为：水性无机纳米陶瓷改性乳液55～85%颜料1～20%填料1～10%润湿剂0.1～0.5%消泡剂0.1～0.5%不粘流平剂0.1～2%增稠剂1～3%水余量；所述水性无机纳米陶瓷改性乳液由组份和重量配比分别为：聚氨酯或丙烯酸乳液30-60%硅溶胶10%-40%纳米纤维素晶须0.001%-5%硅烷10%-40%阴离子表面活性剂0.1%-5%非离子表面活性剂0.1%-5%以及水组成。2.如权利要求1所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，所述的硅溶胶由酸性硅溶胶、碱性硅溶胶中一种或两种混合组成。3.如权利要求1所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，所述的纳米纤维素晶须为带羟基或羧基的纤维素纳米晶须CNC。4.如权利要求1所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，所述的硅烷由一种或几种烷氧基硅烷混合而成。5.如权利要求4所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，所述的烷氧基硅烷，为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十八烷基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。6.如权利要求1所述的一种水性耐候抗刮自清洁无机纳米陶瓷汽车漆，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为OEP-98、TEP、KF-08、OAS中一种或几种；所述的非离子表面活性剂为Lexxiso1003、Lexxiso1005、Lexxiso1007、Lexxiso1...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋海兵，
申请(专利权)人：湖南凯斯利新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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