一种纳米水漆及其生产工艺制造技术

一种纳米水漆，按重量份计，包括如下组分：硅丙乳液25～45％，纳米材料5～15％，纳米二氧化钛1～3％，乳化剂5～20％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，消泡剂0.1～0.3％，流变助剂0.5～1.5％，去离子水20～50％。所述硅丙乳液为建筑涂料使用的常规硅丙乳液，所述纳米材料为纳米碳酸钙、纳米碳酸镁、纳米二氧化硅、纳米硫酸钡、纳米二氧化钛的一种或者几种，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠与油酸钠、油酸钾的两种组合。所述纳米水漆的生产工艺，包括表面改性纳米材料的制备，光催化剂的制备，调漆，检测、包装四个步骤。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米水漆及其生产工艺
本专利技术涉及涂料
，具体为一种纳米水漆及其生产工艺。
技术介绍
纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性，因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景；将纳米材料应用于涂料领域，可以使涂料获得新的功能，但是水性纳米涂料的储存稳定性差的问题一直没有得到解决。即由于纳米材料的比表面积特别小，很容易吸附水分变得粘稠，使施工操作困难甚至无法施工，时间稍长还会变成半固态，从而使纳米涂料成为废品。
技术实现思路
针对现有技术中水性纳米涂料存在的储存稳定性问题，本专利技术提供了一种纳米水漆及其生产工艺，具体的技术方案如下：一种纳米水漆，按重量份计，包括如下组分：硅丙乳液25～45％，纳米材料5～15％，纳米二氧化钛1～3％，乳化剂5～20％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，消泡剂0.1～0.3％，流变助剂0.5～1.5％，去离子水20～50％。所述硅丙乳液为建筑涂料使用的常规硅丙乳液，固含量为45％～50％，玻璃化温度25℃。所述纳米材料为纳米碳酸钙、纳米碳酸镁、纳米二氧化硅、纳米硫酸钡、纳米二氧化钛的一种或者几种。所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠与油酸钠、油酸钾的两种组合。所述成膜助剂为醇酯十二。所述分散剂为三聚磷酸钠。所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述消泡剂为有机硅消泡剂。本专利技术还提供一种上述纳米水漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)表面改性纳米材料的制备：将乳化剂溶解在去离子水中，搅拌溶解完全，得到高浓度乳化剂溶液；再缓慢加入纳米材料，高速分散，即得到表面改性纳米材料。(2)光催化剂的制备：将纳米二氧化钛加入去离子水中，高速分散，即得到光催化剂。(3)调漆：将硅丙乳液与分散剂、基材润湿剂、消泡剂、流变助剂、成膜助剂等功能助剂加入搅拌分散釜，低速搅拌均匀，再加入表面改性纳米材料与光催化剂，低速搅拌均匀，即得到纳米水漆。(4)检测、包装。本专利技术的技术原理：乳化剂实际上是一种表面活性剂，它可以极大的降低界面(表面)张力，使互不相溶的油水两相借助搅拌的作用转变为能够稳定存在、久置亦难以分层的白色乳液，是乳液聚合的必不可少的组分，在其他工业部门也具有重要应用。乳化剂具有降低界面张力、在分散相表面形成保护膜、形成双电层的作用。(1)降低界面张力。表面活性剂在相界面上会发生吸附，表面活性剂分子会定向、紧密地吸附在油/水界面上，使界面能降低，防止了油或水的聚集。例如煤油/水的界面张力一般是40N/m，往其中加入适当的表面活性剂，其界面张力可降低到1N/m以下，煤油就可以容易地分散到水中。(2)在分散相表面形成保护膜。表面活性剂在界面上吸附，形成界面膜，当表面活性剂浓度较低时，界面上吸附的分子较少，界面强度较差，所形成的乳液的稳定性也差。继续增加表面活性剂溶液浓度，表面活性剂分子在界面上会形成一个紧密的界面膜，其强度相应增大，乳状液珠之间的凝聚所受到的阻力增大，形成的乳液的稳定性就好。实践证明，作为乳化剂的表面活性剂必须加入足够量，一般要超过表面活性剂的临界胶束浓度，才具有最佳的乳化效果。(3)形成双电层。如果加入的表面活性剂是离子型表面活性剂，液滴表面上吸附的表面活性剂分子的亲水端是带电离子，使液滴相互接近时就产生排斥力，从而防止了液滴聚集。利用乳化剂的降低界面张力、在分散相表面形成保护膜、形成双电层的作用，将纳米材料分散到乳化剂溶液中，通过机械搅拌，纳米材料表面形成一层离子型表面活性剂保护膜，使纳米材料形成乳液状的均匀液体材料，并且纳米材料溶液表面上吸附的表面活性剂分子的亲水端是带电离子，使其相互接近时就产生排斥力，从而防止了液滴聚集，这样制备的水漆就不会因为纳米材料的吸附作用使水漆逐渐变稠，即产品的稳定性大大增强，能够储存很长时间不变质。本专利技术的有益效果：1、使用乳化剂对纳米材料进行表面改性，解决了水性纳米涂料的储存稳定性差的难题，使水性纳米涂料的应用真正实现商业化。2、使用乳化剂解决水性纳米涂料的储存稳定性问题，原材料容易得到而且成本低，生产工艺流程简单，具有实际的工业化应用价值。3、本专利技术的技术方案解决了水性纳米涂料的储存稳定性的同时，也相应的解决了水性纳米涂料的施工操作问题。附图说明图1是本专利技术的生产工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步描述。一种纳米水漆，按重量份计，包括如下组分：硅丙乳液25～45％，纳米材料5～15％，纳米二氧化钛1～3％，乳化剂5～20％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，消泡剂0.1～0.3％，流变助剂0.5～1.5％，去离子水20～50％。所述硅丙乳液为建筑涂料使用的常规硅丙乳液，固含量为45％～50％，玻璃化温度25℃。所述纳米材料为纳米碳酸钙、纳米碳酸镁、纳米二氧化硅、纳米硫酸钡、纳米二氧化钛的一种或者几种。所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠与油酸钠、油酸钾的两种组合。所述成膜助剂为醇酯十二。所述分散剂为三聚磷酸钠。所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述消泡剂为有机硅消泡剂。本专利技术还提供一种上述纳米水漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)表面改性纳米材料的制备：将乳化剂溶解在去离子水中，搅拌溶解完全，得到高浓度乳化剂溶液；再缓慢加入纳米材料，高速分散，即得到表面改性纳米材料。(2)光催化剂的制备：将纳米二氧化钛加入去离子水中，高速分散，即得到光催化剂。(3)调漆：将硅丙乳液与分散剂、基材润湿剂、消泡剂、流变助剂、成膜助剂等功能助剂加入搅拌分散釜，低速搅拌均匀，再加入表面改性纳米材料与光催化剂，低速搅拌均匀，即得到纳米水漆。(4)检测、包装。实施例1一种纳米水漆，按重量份计，包括如下组分：硅丙乳液35％，纳米材料10％，纳米二氧化钛2％，乳化剂12.5％，成膜助剂2.5％，分散剂0.4％，基材润湿剂0.75％，消泡剂0.2％，流变助剂1％，去离子水35.65％。所述硅丙乳液为建筑涂料使用的常规硅丙乳液，固含量为45％～50％，玻璃化温度25℃。所述纳米材料为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米硫酸钡的混合物。所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与油酸钠的组合。所述成膜助剂为醇酯十二。所述分散剂为三聚磷酸钠。所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述消泡剂为有机硅消泡剂。本专利技术还提供一种上述纳米水漆的生产工艺，包括以下步骤：(1)表面改性纳米材料的制备：将乳化剂十二烷基苯磺酸钠与油酸钠溶解在去离子水中，搅拌溶解完全，得到高浓度乳化剂溶液；再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米水漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：硅丙乳液25～45％，纳米材料5～15％，纳米二氧化钛1～3％，乳化剂5～20％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，消泡剂0.1～0.3％，流变助剂0.5～1.5％，去离子水20～50％。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米水漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：硅丙乳液25～45％，纳米材料5～15％，纳米二氧化钛1～3％，乳化剂5～20％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，消泡剂0.1～0.3％，流变助剂0.5～1.5％，去离子水20～50％。


2.根据权利要求1所述的一种纳米水漆，其特征在于，所述硅丙乳液为建筑涂料使用的常规硅丙乳液，固含量为45％～50％，玻璃化温度25℃。


3.根据权利要求1所述的一种纳米水漆，其特征在于，所述纳米材料为纳米碳酸钙、纳米碳酸镁、纳米二氧化硅、纳米硫酸钡、纳米二氧化钛的一种或者几种。


4.根据权利要求1所述的一种纳米水漆，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠与油酸钠、油酸钾的两种组合。


5.根据权利要求1所述的一种纳米水漆，其特征在于，所述成膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾进营，
申请(专利权)人：湖北中科博策新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42