一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法技术

技术编号:28965800 阅读:19 留言:0更新日期:2021-06-23 09:05
本发明专利技术提供了一种无机纳米陶瓷涂料,采用无机环保材料,零甲醛、无污染,使用改性纳米硅粉乳液替代传统氧化硅纳米陶瓷乳液,不易氧化,不易分层,稳定性好;针对传统涂料耐候性不佳的问题,采用具备抗氧性和抗紫外光老化性能的复合无机耐候剂,提高涂料的存储稳定性和成膜稳定性;此外,采用天然植物胶粘结剂替代市售化学粘结剂,通过酸性介质氧化剂、碱性介质氧化物的改性剂组合,有效的提高了天然植物胶粉的耐水性和稳定性,同时引进植物精油混合物的抗菌组分,提高防腐效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料领域,具体涉及一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法。
技术介绍
涂料,指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。”我们平常所说的油漆只是涂料中的一种,因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故又称作油漆;现在合成树脂已取代了植物油,故称为涂料。涂料并非液态,粉末涂料是涂料品种一大类。涂料属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型,按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品,现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。涂料的作用主要有四点:保护、装饰、掩饰产品的缺陷和其他特殊作用,从而提升相应产品的实用价值。新中国成立60年来,伴随着国民经济各行业的发展,作为其配套的涂料产业从一个极不引人注目的小行业逐步发展成为国民经济各领域必不可少的重要行业。经过几代人的顽强拼搏、开拓进取,我国已成为世界第二大涂料生产国和消费国,进入到世界涂料行业发展的主流。无机纳米陶瓷涂料作为涂料的一种,近些年发展迅速,被广泛应用于内外墙建筑板材、防火材料板、家用产品、汽车轮毂等方面,然而,虽然无机纳米陶瓷涂料应用范围广,但是仍然有一些缺陷,例如,成膜后硬度过高导致拉伸强度一般,易分层,附着力一般,耐候性有待提高,干燥固化时间长、存放易结团等。因此,针对上述缺陷,本专利技术提供一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种无机纳米陶瓷涂料;本专利技术的另一目的:提供一种无机纳米陶瓷涂料的制备方法。本专利技术通过如下技术方案实现:一种无机纳米陶瓷涂料,原料按重量份计算包括乳液65-95份、颜料6-10份、填料10-15份、分散液10-30份、助剂1-3份、水20-30份;所述乳液为改性纳米硅乳液,原料按重量份计算包括改性纳米硅粉20-30份、纳米二氧化钛8-10份、表面活性剂0.5-1.5份、水70-80份;所述改性纳米硅粉的制备方法为:原料按重量份计算包括纳米硅粉50-70份、乙醇、丙酮混合溶液55-75份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10-15份;取纳米硅粉分散于质量比为1:1的乙醇、丙酮混合溶液中,25-35KHZ条件下超声20-30min,然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,加热至50-70℃,搅拌反应3-7h,采用旋转蒸发器除去溶剂,固体物用研磨机粉碎至颗粒大小小于1um,即得。所述颜料为钛白、锌钡白、铅铬黄、铁蓝、朱砂、红土、孔雀绿中的一种或两种以上的混合物;所述填料为质量比为1:1:1:2:1:3的重质碳酸钙、硅灰石、重晶石粉、滑石粉、云母粉、高岭土中的混合物;所述分散液为质量比为1:1:1的纳米氧化锆醇、纳米氧化锌醇、纳米氧化铝醇分散液的混合物;所述助剂为按重量份计算包括表面活性剂0.3-0.6、稳定剂0.2-0.4份、复合无机耐候剂0.5-1份、改性天然植物胶粘剂0.5-1份;进一步的,所述表面活性剂为氨基酸型、甜菜碱型或铵盐型中的一种;进一步的,所述稳定剂为质量比为1:1:1的硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸钾的混合物;进一步的,所述复合无机耐候剂具体制备如下:取氧化镉、氧化锰、纳米氧化硼各5-10份,混合并粗研磨至3-5um,采用间歇式微波处理方式和紫外光照方式处理,200-600w的微波功率处理10-15s,200-380nm紫外光照30-60s,循环处理3-5次,然后细磨至纳米级大小,然后其分散于水相中,即得;其中纳米级大小具体分布比例为0-100nm占比10-20%,100-300nm占比30-50%,300-500nm占比20-30%,余量为500-1000nm。进一步的,所述改性天然植物胶粘剂所用材料及制备方法为,原料按重量份计算包括天然植物胶粉80-120份、改性剂a1-3份、改性剂b1-3份、抗菌组分1-3份;具体工艺为:取天然植物胶粉研磨粉碎至50um以内,备用;将改性剂a与抗菌组分充分混合后缓慢加入预粉碎的天然植物胶粉中,200-400rpm转速搅拌1-2h,加入改性剂b调节至中性,继续搅拌1-2h,25-35℃干燥至恒重,再次研磨至50um以内,即得。更进一步的,所述天然植物胶粉为质量比为1:3:1:2:4的瓜尔豆胶粉、阿拉伯树胶粉、松香胶粉、冷杉胶粉、桃胶粉的混合物;所述改性剂a为酸性介质氧化剂混合物,具体为按质量比为1:1-2:1-3:1的高锰酸钾、过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠的混合物;所述改性剂b为碱性介质氧化剂混合物,具体为按质量比为1-3:2-3:1:1-2的过碳酸钠、次氯酸钠、过硼酸钾、过硼酸钠的混合物;所述抗菌组分为质量比为1:1:1:2的大茴香油、春黄菊油、艾叶油、马鞭草油的植物精油混合物。本专利技术还提供一种无机纳米陶瓷涂料的制备方法,具体工艺如下:(1)、将乳液、颜料、填料与40%-60%的水共同置于研磨机中研磨0.5-1.5h,转移加入到搅拌罐中搅拌均匀,搅拌条件为间歇性搅拌,搅拌速度为800-1200rpm,每搅拌10-20min,静置6-10min,循环3-5次,然后转移至高速分散机中进行分散,分散时间为1-2h,得涂料预混物,备用;(2)、将分散液和余量的水混合均匀,然后在700-900rpm搅拌条件下,15-25min内匀速添加助剂,添加完成后,继续搅拌3-5min,静置20-30min,得辅料预混物,备用;(3)、将涂料预混物与辅料预混物混合搅拌均匀,搅拌时间为30-90min,搅拌速度为600-1000rpm,即得无机纳米陶瓷涂料。本专利技术的优势在于:(1)、提供一种无机纳米陶瓷涂料,采用改性纳米硅粉乳液替代传统氧化硅纳米陶瓷乳液,不易氧化,不易分层,稳定性好;(2)、采用无机环保材料,零甲醛、无污染;(3)、针对传统涂料耐候性不佳的问题,采用具备抗氧性和抗紫外光老化性能的复合无机耐候剂,提高涂料的存储稳定性和成膜稳定性;(4)、采用天然植物胶粘结剂替代市售化学粘结剂,通过酸性介质氧化剂、碱性介质氧化物的改性剂组合,有效的提高了天然植物胶粉的耐水性和稳定性,同时引进植物精油混合物的抗菌组分,提高防腐效果。为了使专利技术所述的一种无机纳米陶瓷涂料及其制备方法更加清楚明白,下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的描述。具体实施例实施例1一种无机纳米陶瓷涂料,原料按重量份计算包括乳液80份、颜料8份、填料13份、分散液20份、助剂2份、水25份;所述乳液为改性纳米硅乳液,原料按重量份计算包括改性纳米硅粉25份、纳米二氧化钛9份、表面活性剂1份、水75份;所述改性本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:原料按重量份计算包括乳液65-95份、颜料6-10份、填料10-15份、分散液10-30份、助剂1-3份、水20-30份。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:原料按重量份计算包括乳液65-95份、颜料6-10份、填料10-15份、分散液10-30份、助剂1-3份、水20-30份。


2.如权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:所述乳液为改性纳米硅乳液,原料按重量份计算包括改性纳米硅粉20-30份、纳米二氧化钛8-10份、表面活性剂0.5-1.5份、水70-80份。


3.如权利要求2所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:所述改性纳米硅粉的制备方法为:原料按重量份计算包括纳米硅粉50-70份、乙醇、丙酮混合溶液55-75份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10-15份;取纳米硅粉分散于质量比为1:1的乙醇、丙酮混合溶液中,25-35KHZ条件下超声20-30min,然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,加热至50-70℃,搅拌反应3-7h,采用旋转蒸发器除去溶剂,固体物用研磨机粉碎至1um以内,即得。


4.如权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:所述颜料为钛白、锌钡白、铅铬黄、铁蓝、朱砂、红土、孔雀绿中的一种或两种以上的混合物;所述填料为质量比为1:1:1:2:1:3的重质碳酸钙、硅灰石、重晶石粉、滑石粉、云母粉、高岭土中的混合物;所述分散液为质量比为1:1:1的纳米氧化锆醇、纳米氧化锌醇、纳米氧化铝醇分散液的混合物。


5.如权利要求1所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:所述助剂为按重量份计算包括表面活性剂0.3-0.6、稳定剂0.2-0.4份、复合无机耐候剂0.5-1份、改性天然植物胶粘剂0.5-1份。


6.如权利要求5所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:所述表面活性剂为氨基酸型、甜菜碱型或铵盐型中的一种或两种以上的混合物;所述稳定剂为质量比为1:1:1的硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸钾的混合物。


7.如权利要求5所述的一种无机纳米陶瓷涂料,其特征在于:所述复合无机耐候剂具体制备如下:取氧化镉、氧化锰、纳米氧化硼各5-10份,混合并粗研磨至3-5um,采用间歇式微波处理方式和紫外光照方式处理,200-600w的微波功率处理10-15s,200-380nm紫外光照30-60s,循环处理3-5次,然后细磨...

【专利技术属性】
技术研发人员:赖超英金度亨
申请(专利权)人:江西增孚新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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