一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法技术

技术编号:19873543 阅读:33 留言:0更新日期:2018-12-22 16:13
本发明专利技术专利公开了一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法。本专利采用将具有一维纳米尺寸(5‑100nm)的纳米纤维素功能掺杂改性涂料,构成由软体的树脂高分子链结构和硬体的超高长径比的纳米纤维素结构组成的复合体系,利用纳米纤维素的表面功能化及其界面结构增韧的原理以及一维纳米纤维素与高分子大分子链形成交叉网状的优势,大大增加涂料表层的韧度、耐冲击、硬度及表面强度,防止涂料固化后使用过程中因温度高低而导致涂层表面产生裂缝、龟裂等缺陷。可适用于水性或油性涂料,该专利技术改性制备的涂料制品具有极为优异的韧度、硬度及表面强度、成本低,可在木器、金属、汽车、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质领域大规模应用。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法
本专利技术专利涉及高性能涂料的制造领域,尤其是涉及一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法,该涂料产品可在室内装饰、汽车、建筑工装、木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质领域大规模应用。
技术介绍
室内用涂料主要分为水性涂料和溶剂性涂料两种,在建筑、汽车、船舶、航空等各个领域获得广泛应用,市场容量巨大。目前,大多数建筑涂料在长时间应用后,都存在涂层开裂现象。主要原因是建筑墙体的水泥基材在施工中留下表面裂缝、孔隙等缺陷,而这些缺陷会造成附着在表面的涂料产生裂缝,不仅影响美观,也会造成房屋渗漏。目前较有效的方法是采用采用环氧树脂等修补裂缝或用其他涂料修补,但造成了二次工序,且不能根本上解决涂料的质量问题。本专利技术通过添加纳米纤维素至涂料体系中,构成由软体的高分子链结构和硬体的纳米纤维素结构,从界面结构增韧的原理并利用一维纳米纤维素与高分子大分子链形成交叉网状的优势,大大增加涂料表层的韧度、硬度及表面强度,防止涂料固化后使用过程中因温度高低而导致涂层表面产生裂缝、龟裂等缺陷。
技术实现思路
本专利技术专利的主要目的在于直接纳米纤维素制备表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法,其特征在于包括如下步骤和工艺条件:(1)纳米纤维素的准备:通过从木质或非木质原料中分离出直径尺寸5‑100nm的纳米纤维素,进行化学表面功能化改性,改性成强亲水性纳米纤维素和强疏水性纳米纤维素,主要目的是为了适应不同水性涂料和溶剂型涂料的界面需求;(2)纳米纤维素改性工艺:对于水性涂料用途的纳米纤维素亲水性改性,将纳米纤维素与水溶性改性试剂按照质量比例为1:4搅拌混合后并分散于水中后,将温度上升至60‑90℃,反应1‑5h,然后通过除去残余水溶性改性试剂及其副产物,将反应后的纳米纤维素分别分散到水中,得到质量分数为0.1%的亲水性纳米纤维素分散...

【技术特征摘要】
1.一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法,其特征在于包括如下步骤和工艺条件:(1)纳米纤维素的准备:通过从木质或非木质原料中分离出直径尺寸5-100nm的纳米纤维素,进行化学表面功能化改性,改性成强亲水性纳米纤维素和强疏水性纳米纤维素,主要目的是为了适应不同水性涂料和溶剂型涂料的界面需求;(2)纳米纤维素改性工艺:对于水性涂料用途的纳米纤维素亲水性改性,将纳米纤维素与水溶性改性试剂按照质量比例为1:4搅拌混合后并分散于水中后,将温度上升至60-90℃,反应1-5h,然后通过除去残余水溶性改性试剂及其副产物,将反应后的纳米纤维素分别分散到水中,得到质量分数为0.1%的亲水性纳米纤维素分散液A;对于溶剂型涂料用途的纳米纤维素疏水性改性,将纳米纤维素与脂肪直链烃或环状脂肪链烃结构的改性试剂,按照质量比例为1:3搅拌混合后并分散于无水乙醇中后,将温度上升至120-170℃,反应1-4h,然后通过除去残余改性试剂及其副产物,将反应后的纳米纤维素分散到水中,得到质量分数为0.1%的疏水性纳米纤维素分散液B;(3)纳米纤维素掺杂涂料的制备:将涂料组成的水性或溶剂性成膜剂(占20-60%)、分散剂(占0.05-1.5%)、偶联剂(占0.08-1.7%)、催干剂(占0.02-1.0%)、抗沉降剂(占0.01-2.5%)、消泡剂(占0.5-1.5%)、防腐剂(占0.001-0.05%)、防结皮剂(占0.02-2.5%)、流平剂(占0.01-3.5%)、填料(10-70%)依次加入在水或溶剂体系中混合后,通过高速剪切机高速分散,将步骤(1)获得的A或B纳米纤维素分散液,其中纳米纤维素绝干质量占涂料绝干质量的0.01-1%,在常温条件下以速度为0.01-10ml/min逐滴入上述水或有机溶剂性涂料中,滴加完毕后,获取纳米纤维素功能改性掺杂涂料。2.根据权利要求1所述的一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法,其特征在于:用于制备纳米纤维素的原料为木质原料(包括木材)和非木质原料(包括稻草、甘蔗渣等)。3.根据权利要求1所述的一种纳米级纤维素功能掺杂改性涂料及其制备方法,其特征在于:用于分离制备纳米纤维素的尺寸主要在5-100nm范围,其制备方式主要通过纯机械法、化学预处理并联机械法、酶预处理并联机械法的三种方式之一。...

【专利技术属性】
技术研发人员:程凡黄小芸祁海松刘德礼蒋学兵
申请(专利权)人:清远粤绿新材料技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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