金属板材的双疏涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺50～70份、聚苯硫醚10～20份、复合纳米二氧化钛15～25份、硅藻土5～10份、椰壳碳粉6～12份及有机溶剂40～50份；所述复合纳米二氧化钛主要由纳米二氧化钛、醇水溶液、氟碳表面活性剂与四异丙基钛酸酯制备得到。该涂料附着力高，疏水疏油性能优异，且去除甲醛效果好。

【技术实现步骤摘要】
金属板材的双疏涂料
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种金属板材的双疏涂料。
技术介绍
板材(sheetmaterial)是做成标准大小的扁平矩形建筑材料板，应用于建筑行业，用来作墙壁、天花板或地板的构件。也多指锻造、轧制或铸造而成的金属板。板材产品外形扁平，宽厚比大，单位体积的表面积也很大，这种外形特点带来其使用上的特点：(1)表面积大，故包容覆盖能力强，在化工、容器、建筑、金属制品、金属结构等方面都得到广泛应用；(2)可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成各种制品构件，使用灵活方便，在汽车、航空、造船及拖拉机制造等部门占有极其重要的地位；(3)可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、钢管、大型工字钢、槽钢等结构件，故称为“万能钢材”。双疏涂料是一种特殊的润湿行为，近几年来研究的热点。双疏涂料指能够同时疏水、疏油的一种涂料。双疏涂料是指对水和油的接触角都大于90°，而超双疏涂料是指对水和油的接触角都大于150°的涂料。这种既疏水又疏油的涂料能够降低固体的表面自由能，可用于油井、地热开采、地下采矿的管道内壁上，以防止石油等需输送物质对管道内壁的黏附，从而减少管道内壁的阻塞和运输过程中的能量损耗问题；可用于纺织物表面以制备防水、防油、防污染的服装；可用于汽车窗户、建筑物玻璃幕墙以达到拒水、防尘、防雾的要求；还可用于船舶、飞机、大型建筑物、桥梁等的外表面涂饰，从而达到防腐、防污染、减阻、减小摩擦等效果。正是这些诱人的潜在应用价值激起了人们的广泛关注。近年来，虽然双疏涂料的研究取得了许多成果，而成本问题、合成苛刻以及低表面能引起的附着力以及不耐磨的问题阻碍其大规模生产、工业化的进程。因此开发一种工艺简便、生产成本低廉而适合大规模生产的耐磨的双疏涂料迫在眉睫。关于纳米二氧化钛应用于双疏涂料还未见报道。
技术实现思路
本专利技术提出一种金属板材的双疏涂料，该涂料附着力高，疏水疏油性能优异，且去除甲醛效果好。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺50～70份、聚苯硫醚10～20份、复合纳米二氧化钛15～25份、硅藻土5～10份、椰壳碳粉6～12份及有机溶剂40～50份；所述复合纳米二氧化钛主要由纳米二氧化钛、醇水溶液、氟碳表面活性剂与四异丙基钛酸酯制备得到。优选地，所述复合纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：1)将纳米二氧化钛加入醇水溶液进行超声分散，得到分散液；2)向分散液中加入氟碳表面活性剂进行搅拌，然后水浴升温至45～65℃，再缓慢加入四异丙基钛酸酯，同时进行搅拌，保温2～3h，再进行过滤，滤物进行干燥即可。优选地，所述纳米二氧化钛与所述醇水溶液的质量之比为1:40～50，所述纳米二氧化钛与所述氟碳表面活性剂的质量之比为16～26:1，所述纳米二氧化钛与所述四异丙基钛酸酯的质量之比为10～20:1。优选地，所述氟碳表面活性剂为阳离子型全氟丙烯酸共聚物表面活性剂、阴离子型全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯表面活性剂、聚氨酯类氟碳表面活性剂或非离子型氟化烷基磺酸盐类表面活性剂。优选地，所述醇水溶液为体积浓度为75％的乙醇水溶液或者体积浓度为85％的乙醇水溶液。优选地，所述有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。本专利技术的金属板材的双疏涂料的制备与应用方法，包括如下步骤：1)金属板材的预处理：将金属板材用砂纸在其表面打磨出均匀的细纹，然后用无水乙醇或丙酮擦拭干净后备用；将打磨过的金属板材浸入浓度为稀盐酸HCl溶液中，浸泡10～30min，然后用去离子水清洗干净，最后放入沸水中浸泡30～40min，晾干后备用；2)制备涂料混合液称取聚酰亚胺与聚苯硫醚加入到部分有机溶剂中，控制搅拌速率为300～500rmp，搅拌30～60min，形成稳定的粘稠状溶液，然后加入复合纳米二氧化钛与椰壳碳粉，搅拌混匀，再加入余下有机溶剂搅拌混匀后，再加入硅藻土进行搅拌混匀；3)将上述步骤2)制备的混合液涂覆到经上述步骤1)制备的金属板材上，并在40～60℃真空减压烘干。本专利技术的有益效果：本专利技术的金属板材的双疏涂料中采用主要由纳米二氧化钛、醇水溶液、氟碳表面活性剂与四异丙基钛酸酯制备得到的复合纳米二氧化钛，其有利于纳米二氧化钛形成微纳米复合结构，提升涂层的超疏水超疏油性能。加入时将复合纳米二氧化钛与椰壳碳粉同时加入，由于椰壳碳粉具有多孔隙，复合纳米二氧化钛可以进行以椰壳碳粉为依托，增强其固体表面的不润湿性，从而进一步提高涂层的超疏水超疏油性能。具体实施方式实施例1复合纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：1)将纳米二氧化钛加入醇水溶液进行超声分散，得到分散液；醇水溶液为体积浓度为75％的乙醇水溶液；2)向分散液中加入阳离子型全氟丙烯酸共聚物表面活性剂进行搅拌，然后水浴升温至65℃，再缓慢加入四异丙基钛酸酯，同时进行搅拌，保温2h，再进行过滤，滤物进行干燥即可。纳米二氧化钛与醇水溶液的质量之比为1:40，纳米二氧化钛与阳离子型全氟丙烯酸共聚物表面活性剂的质量之比为26:1，纳米二氧化钛与四异丙基钛酸酯的质量之比为10:1。优选地，所述或者。实施例2复合纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：1)将纳米二氧化钛加入醇水溶液进行超声分散，得到分散液；体积浓度为85％的乙醇水溶液；2)向分散液中加入聚氨酯类氟碳表面活性剂进行搅拌，然后水浴升温至45℃，再缓慢加入四异丙基钛酸酯，同时进行搅拌，保温3h，再进行过滤，滤物进行干燥即可。纳米二氧化钛与醇水溶液的质量之比为1:50，纳米二氧化钛与聚氨酯类氟碳表面活性剂的质量之比为16:1，纳米二氧化钛与四异丙基钛酸酯的质量之比为20:1。实施例3一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺60份、聚苯硫醚15份、实施例1的复合纳米二氧化钛20份、硅藻土7份、椰壳碳粉9份及有机溶剂46份。有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。实施例4一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺50份、聚苯硫醚18份、实施例2的复合纳米二氧化钛17份、硅藻土5份、椰壳碳粉6份及有机溶剂40份。有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。实施例5一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺54份、聚苯硫醚10份、实施例1的复合纳米二氧化钛25份、硅藻土6份、椰壳碳粉12份及有机溶剂43份。有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。实施例6一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺70份、聚苯硫醚20份、实施例2的复合纳米二氧化钛15份、硅藻土10份、椰壳碳粉6份及有机溶剂50份。有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。对比例1一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺60份、聚苯硫醚15份、纳米二氧化钛20份、硅藻土7份、椰壳碳粉9份及有机溶剂46份。有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。对比例2一种金属板材的双疏涂料，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺60份、聚苯硫醚15份、实施例1的复合纳米二氧化钛20份、硅藻土7份及有机溶剂46份。有机溶剂为二甲亚砜与乙醇的混合物。试验例对金属板材的双疏涂料进行接触角和耐磨以及酸碱耐腐蚀测试涂料的接触角：采用德国克吕士公司的DSA30测试涂料的润湿性涂料的耐磨测试：使用1000目的砂纸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属板材的双疏涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺50～70份、聚苯硫醚10～20份、复合纳米二氧化钛15～25份、硅藻土5～10份、椰壳碳粉6～12份及有机溶剂40～50份；所述复合纳米二氧化钛主要由纳米二氧化钛、醇水溶液、氟碳表面活性剂与四异丙基钛酸酯制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种金属板材的双疏涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料：聚酰亚胺50～70份、聚苯硫醚10～20份、复合纳米二氧化钛15～25份、硅藻土5～10份、椰壳碳粉6～12份及有机溶剂40～50份；所述复合纳米二氧化钛主要由纳米二氧化钛、醇水溶液、氟碳表面活性剂与四异丙基钛酸酯制备得到。2.根据权利要求1所述的金属板材的双疏涂料，其特征在于，所述复合纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：1)将纳米二氧化钛加入醇水溶液进行超声分散，得到分散液；2)向分散液中加入氟碳表面活性剂进行搅拌，然后水浴升温至45～65℃，再缓慢加入四异丙基钛酸酯，同时进行搅拌，保温2～3h，再进行过滤，滤物进行干燥即可。3.根据权利要求2所述的金属板材的双疏...

【专利技术属性】
技术研发人员：历建双，历彦程，
申请(专利权)人：安徽吉露科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34