提高水性涂料耐水性能的纳米浆料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料，该纳米浆料按重量百分比计算，由以下组份组成：偏硅酸锂75～85、纳米硅酸铝8～12、交联剂3～5、蒸馏水3～5、pH调节剂(AMP‑95)1～3；本发明专利技术的有益效果在于：通过对纳米材料的表面进行改性，由于其粒径超细，表面有很强的与有机高分子交联的有机分子材料，因此能够充分分散和充填于水性工业涂料的体系中，在成膜过程中，不仅能起填充作用增加涂层的致密性，而且能与高分子进行交联反应，提高了涂层的耐水性、韧性和附着力。

【技术实现步骤摘要】
提高水性涂料耐水性能的纳米浆料及其制备方法和用途
本专利技术属于精细化工领域，具体的说涉及一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料及其制备方法和使用方法。
技术介绍
由于油性涂料排放的VOCs对大气造成污染，对人类健康造成伤害，因此，国家积极鼓励生产和使用环保型涂料。特别是用量大的水性工业涂料。但是水性工业涂料的一些共性技术瓶颈是：耐水性差、涂层硬度不高、附着力不强、防锈防腐性能不如同类油性涂料，这些问题严重影响了工业涂料产业的转型和健康发展。水性涂料体系不同于油性涂料体系，油性树脂，在溶剂中能自发形成单相均匀的分子分散体系，热力学上是稳定的体系。在涂料体系中是连续相，使用助剂少，一般技术工人很容易做出来。但是，在水性涂料体系中，水性树脂有水乳型、水分散型和水溶性。水乳型树脂是靠外加乳化剂来制备的；水溶性树脂则是靠高分子链上带亲水基团产生自乳化性来实现的；水分散型树脂是介于这两者之间。如水性乳液，是胶粒分散体系，在热力学上是不稳定体系。水作为溶剂，是连续相。当水性涂料体系在水蒸发固化的过程中，连续相消失，体系中的高分子相互靠拢、接近，且在涂层中还残留有亲水基团，所以干燥后的涂层再次遇到水分子，水分子向内部渗透，就会融胀或起泡。因此解决上述技术瓶颈存在的问题，研制能耐水的新型水性工业涂料，对于行业涂料“油改水”具有重要的意义。特此做出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述
技术介绍
中所指出的问题及现有技术存在的不足，旨在通过制备适用于水性工业涂料的一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料，添加规定的数量，分散体系均匀，获得耐水性能好的水性工业防腐涂料。本专利技术的技术方案，是应用纳米改性技术对优选的纳米材料进行改进研究，在制备水性工业涂料时，将一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料，向水性工业涂料磨好的浆料中添加规定的数量，并分散均匀，做成的水性工业涂料，可以进一步改善涂层的微观结构，增加涂层的致密度，以显著提高其耐水性、物理力学性能和耐久性。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种可提高水性涂料耐水性能的纳米浆料,其特征在于：该纳米浆料按重量百分比计算，由以下组份组成：纳米偏硅酸锂75～85、纳米硅酸铝8～12、氮丙啶交联剂3～5、蒸馏水3～5、pH调节剂(AMP-95)1～3。优选地是，一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料,其特征在于：该纳米浆料按重量百分比计算，由以下组份组成：氮丙啶偏硅酸锂80、纳米硅酸铝10、氮丙啶交联剂4、蒸馏水4、pH调节剂(AMP-95)2。所述的原材料均可商购。优选为：纳米偏硅酸锂是由金锦乐化学有限公司供应；纳米硅酸铝是由深圳晶材化工有限公司供应；氮丙啶交联剂是由湖北新蓝天化工有限公司提供供应；pH调节剂AMP-95由南京宝涂化工科技有限公司提供。本专利技术的目的之二是提供一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料的制备方法，具体如下：按设定的重量百分比称取纳米偏硅酸锂置入容器中，在常温200r/min的转速搅拌下，向容器中缓慢加入2/3配方重量的氮丙啶交联剂，调转速1200～1400r/min的转速下搅拌5—10分钟，然后将搅拌器又调至200r/min的转速搅拌下，缓慢加入称量的纳米硅酸铝、蒸馏水，然后缓慢加入剩余的1/3氮丙啶交联剂，调转速1200～1400r/min的转速下搅拌20—40分钟，然后将搅拌好的混合液升温至60℃—80℃，保温7—9小时，之后降温至室温，用pH调节剂AMP-95将其pH值调整为8～9.5，即得到一种透明的提高水性涂料耐水性能的纳米浆料。优选地是，一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料的制备方法，具体如下：按设定的重量百分比称取纳米偏硅酸锂80kg置入容器中，在常温200r/min的转速搅拌下，向容器中缓慢加入2/3配方重量的氮丙啶交联剂2.7kg，调转速1300r/min的转速下搅拌10分钟，然后将搅拌器又调至200r/min的转速搅拌下，缓慢加入称量的纳米硅酸铝10kg、蒸馏水4kg，然后缓慢加入剩余的1/3氮丙啶交联剂1.3kg，调转速1300r/min的转速下搅拌30分钟，然后将搅拌好的混合液升温至70℃，保温8小时，之后降温至室温，用pH调节剂(AMP-95)2kg将其pH值调整为9，即得到一种透明的提高水性涂料耐水性能的纳米浆料。本专利技术的目的之三是提供一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料在制备水性工业涂料用途，包括如下步骤：在制备水性工业涂料时，按照常规涂料配方配料时，预先从配方中减去3～4％的水量；加入的步骤为：当浆料磨好后，在低速搅拌下加入水性工业涂料总量3～4％的本专利技术的一种提高水性涂料涂层硬度纳米浆料，搅拌5—15分钟后，再加入水性工业涂料配方所需用的水性乳液(树脂)继续搅拌，然后按照水性工业涂料的生产工艺继续进行下去；进一步地，上述技术方案中所述水性工业涂料产品过滤筛的尺寸优选为120目；进一步地过滤后的水性工业涂料使用方法，具体使用方法包括刷涂、辊涂和喷涂等多种方式。优选地是，一种提高水性涂料涂层硬度的纳米浆料在制备水性工业涂料用途，包括如下步骤：在制备水性工业涂料时，按照常规涂料配方配料时，预先从配方中减去3.5％的水量；加入的步骤为：当浆料磨好后，在低速搅拌下加入水性工业涂料总量3.5％的本专利技术的一种提高水性涂料涂层硬度纳米浆料，搅拌10分钟后，再加入水性工业涂料配方所需用的水性乳液(树脂)继续搅拌，然后按照水性工业涂料的生产工艺继续进行下去；进一步地，上述技术方案中所述水性工业涂料产品过滤筛的尺寸优选为120目；进一步地过滤后的水性工业涂料使用方法，具体使用方法包括刷涂、辊涂和喷涂等多种方式。本专利技术的有益效果在于：水性工业涂料的基料主要是在水中可乳化、或可分散、或可溶解的高分子材料；为了降低成本，还使用各种无机粉体作为填料；为了提高涂料的品质和施工性，还加有各种助剂。这些组分都可能亲水或含有亲水的基团。因此，在水的存在下，涂层与水发生各种物理和化学作用，或者是化学亲和，或者是毛细作用，或者是渗透作用，常常会使涂层发生色变、软化、附着失效、起泡，甚至涂膜破裂。要想提高涂层的耐水性，提高涂层的附着力，必须筛选配方中的各种成份，选择耐水性好的材料。尽管如此，水性涂料不耐水的问题仍然普遍存在。本专利技术通过对纳米材料的表面进行改性，由于其粒径超细，表面有很强的与有机高分子交联的有机分子材料，因此能够充分分散和充填于水性工业涂料的体系中。在成膜过程中，不仅能起填充作用增加涂层的致密性，而且能与高分子进行交联反应，提高了涂层的耐水性、韧性和附着力。虽然，提高水性工业涂料耐水性的方法不止一种，但是本专利技术简单易行，性能价格比高。按照本工艺要求加入耐水纳米浆料生产出的水性工业涂料，涂刷到样(钢)板上表干2小时后，样板浸泡到水中，24小时内不会产生气泡；样板表干后24小时，样板浸泡水中120小时不会起泡，或起泡在允许的范围内；或者起泡出水后3小时内自然环境下气泡消失，涂层恢复常态，再浸泡水中，涂层不会再起泡。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细地说明。以下实施例仅是本专利技术较佳的实施例，并非是对本专利技术做其他形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本专利技术方案内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料,其特征在于：该纳米浆料按重量百分比计算，由以下组份组成：纳米偏硅酸锂75～85、纳米硅酸铝8～12、氮丙啶交联剂3～5、蒸馏水3～5、pH调节剂(AMP‑95)1～3。

【技术特征摘要】
1.一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料,其特征在于：该纳米浆料按重量百分比计算，由以下组份组成：纳米偏硅酸锂75～85、纳米硅酸铝8～12、氮丙啶交联剂3～5、蒸馏水3～5、pH调节剂(AMP-95)1～3。2.根据权利要求1所述的一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料,其特征在于：该纳米浆料按重量百分比计算，由以下组份组成：纳米偏硅酸锂80、纳米硅酸铝10、氮丙啶交联剂4、蒸馏水4、pH调节剂(AMP-95)2。3.根据权利要求1所述的一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料,其特征在于：纳米偏硅酸锂是由金锦乐化学有限公司供应；纳米硅酸铝是由深圳晶材化工有限公司供应；氮丙啶交联剂是由湖北新蓝天化工有限公司提供供应；pH调节剂AMP-95由南京宝涂化工科技有限公司提供。4.一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料的制备方法，具体如下：按设定的重量百分比称取纳米偏硅酸锂置入容器中，在常温200r/min的转速搅拌下，向容器中缓慢加入2/3配方重量的氮丙啶交联剂，调转速1200～1400r/min的转速下搅拌5—10分钟，然后将搅拌器又调至200r/min的转速搅拌下，缓慢加入称量的纳米硅酸铝、蒸馏水，然后缓慢加入剩余的1/3氮丙啶交联剂，调转速1200～1400r/min的转速下搅拌20—40分钟，然后将搅拌好的混合液升温至60℃—80℃，保温7—9小时，之后降温至室温，用pH调节剂AMP-95将其pH值调整为8～9.5，即得到一种透明的提高水性涂料耐水性能的纳米浆料。5.根据权利要求4所述的一种提高水性涂料耐水性能的纳米浆料的制备方法，具体如下：按设定的重量百分比称取纳米偏硅酸锂80kg置入容器中，在常温200r/min的转速搅拌下，向容器中缓慢加入2/3配方重量的氮丙啶交联剂2.7kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：林安，曹恒海，马捷，金广泉，陈亮，刘晓伟，金俊平，
申请(专利权)人：天津精美环保科技与表面工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12