一种粉煤灰基疏水涂料及其涂层制造技术

本发明专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂料及其涂层，属于疏水涂料技术领域。本发明专利技术提供的粉煤灰基疏水涂料包括水相和分散于所述水相中的固相，所述固相包括粉煤灰和聚乙烯蜡，所述水相包括水；以干重计，所述粉煤灰在固相中的质量百分含量为82～95％，所述聚乙烯蜡在固相中的质量百分含量为5～18％。本发明专利技术利用粉煤灰微米颗粒替代昂贵的纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，利用聚乙烯蜡替代昂贵的有机硅烷，制备出具有超疏水功能的疏水涂料，且所得涂层具有较好的耐磨性能以及较强的附着力。本发明专利技术以粉煤灰作为疏水涂料的主要成分，一方面，能够实现粉煤灰的高值化利用，另一方面，能够大幅度降低疏水涂料的成本，有利于市场推广应用。有利于市场推广应用。有利于市场推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰基疏水涂料及其涂层


[0001]本专利技术涉及疏水涂料
，特别涉及一种粉煤灰基疏水涂料及其涂层。

技术介绍

[0002]随着人们对生活质量要求的不断提高以及环保和节能意识的不断增强，具有自清洁功能的疏水表面得到了迅速的发展。在基底表面涂装疏水涂料是获得疏水表面的重要手段。
[0003]有关疏水涂料的制备技术主要集中在采用纳米无机颗粒(通常是纳米二氧化硅和纳米氧化钛)与有机硅烷的合成。例如中国专利CN 113292876 A公开了向二甲基二甲氧基硅烷中依次加入异丙醇、二氧化钛(100纳米)、氰基丙烯酸乙酯，搅拌分散后涂覆获得超疏水涂层的方法，制得了接触角达到166.75
°
，滚动角＜10
°
的超疏水涂层，经过摩擦试验后的涂层接触角为160.34
°
。中国专利CN 111777794 A公开了一种硬质耐磨的超疏水材料及其制备方法，以聚氨酯泡沫为模板、聚四氟乙烯纳米颗粒为基体项、碳纳米管为增强相，得到了耐磨的超疏水涂层，该技术方法涂层的接触角经过60m摩擦测试后仍具有较好的疏水效果，θ>150
°
，但质量损失率>20％。
[0004]然而，采用纳米无机颗粒与有机硅烷制备疏水涂料，最大问题就是成本太高，市场难以接受，急需要降低涂料成本。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种粉煤灰基疏水涂料及其涂层。本专利技术提供的粉煤灰基疏水涂料成本低廉，所得涂层具有超疏水性能。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂料，包括水相和分散于所述水相中的固相，所述固相成分包括粉煤灰和聚乙烯蜡，所述水相成分包括水；
[0008]以干重计，所述粉煤灰在固相中的质量百分含量为82～95％，所述聚乙烯蜡在固相中的质量百分含量为5～18％。
[0009]优选的，所述粉煤灰的中位径为3.09～18.50μm。
[0010]优选的，所述聚乙烯蜡的熔点为75～150℃，粒径为60目筛下。
[0011]优选的，所述固相在粉煤灰基疏水涂料中的质量百分含量为65～70％。
[0012]本专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂层，由上述粉煤灰基疏水涂料涂装固化得到。
[0013]优选的，所述粉煤灰基疏水涂层的厚度为200～500μm。
[0014]本专利技术提供了粉煤灰基疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0015]将粉煤灰、聚乙烯蜡和水混合，得到粉煤灰基疏水涂料；
[0016]将所述粉煤灰基疏水涂料涂装于基体表面，进行干燥和热固化，得到粉煤灰基疏水涂层。
[0017]优选的，所述干燥的温度为30～70℃，时间为15～35min。
[0018]优选的，所述热固化的温度为120～160℃，时间为0.5～2h。
[0019]优选的，还包括对热固化后所得涂层进行打磨，所述打磨为负重50～200g的砝码在800目砂纸上打磨，所述打磨的速度为3～7cm/s，时间为0.5～2min。
[0020]本专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂料，包括水相和分散于所述水相中的固相，所述固相包括粉煤灰和聚乙烯蜡，所述水相包括水；以干重计，所述粉煤灰在固相中的质量百分含量为82～95％，所述聚乙烯蜡在固相中的质量百分含量为5～18％。本专利技术利用粉煤灰微米颗粒替代昂贵的纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，利用聚乙烯蜡替代昂贵的有机硅烷，制备出具有超疏水功能的疏水涂料，这是由于粉煤灰与聚乙烯蜡粉混合后热熔固化，熔融的聚乙烯蜡包裹覆盖于粉煤灰表面，在粉煤灰微纳结构的基础上构建出较低表面能、具有粗糙分级结构的固体表面，所得涂层具备疏水能力且具有较好的耐磨性能以及较强的附着力。同时，粉煤灰属于工业固废，成本低廉，目前仍以建材化低端利用为主。本专利技术以粉煤灰作为疏水涂料的主要成分，一方面，能够实现粉煤灰的高值化利用，另一方面，能够大幅度降低疏水涂料的成本，有利于市场推广应用。实施例结果表明，本专利技术提供的粉煤灰基疏水涂料经涂装固化后，所得涂层接触角为140.39～151.37
°
，且具有较好的附着力。
[0021]本专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂层的制备方法，此法操作简单，易于实现工业化批量生产。
附图说明
[0022]图1为复合涂层接触角结果；
[0023]图2为复合涂层附着力等级；
[0024]图3为附着力测试结果；
[0025]图4为划痕实验结果；
[0026]图5为对比例的复合涂层接触角；
[0027]图6为对比例的附着力情况；
[0028]图7为对比例的附着力实物图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂料，包括水相和分散于所述水相中的固相，所述固相成分包括粉煤灰和聚乙烯蜡；所述水相成分包括水；
[0030]以干重计，所述粉煤灰在固相中的质量百分含量为82～95％，所述聚乙烯蜡在固相中的质量百分含量为5～18％。
[0031]如无特殊说明，本专利技术所用原料的来源均为市售。
[0032]在本专利技术中，所述粉煤灰在固相中的质量百分含量为82～95％，优选为85％、88％、91％或94％。在本专利技术中，所述粉煤灰为煤粉炉粉煤灰。在本专利技术中，所述粉煤灰的中位径优选为3.09～18.50μm，更优选为7～9μm。
[0033]在本专利技术中，所述聚乙烯蜡在固相中的质量百分含量为5～18％，优选为6％、9％、12％或15％。在本专利技术中，所述聚乙烯蜡的熔点优选为75～150℃，更优选为100～120℃；粒径优选为60目筛下。在本专利技术中，所述聚乙烯蜡的分子量优选为3000～5000，更优选为3500～4500。
[0034]在本专利技术总，所述固相在粉煤灰基疏水涂料中的质量百分含量优选为65～70％，更优选为66～68％。
[0035]在本专利技术中，所述粉煤灰基疏水涂料的制备方法，优选包括以下步骤：
[0036]将粉煤灰、聚乙烯蜡和水混合，得到粉煤灰基疏水涂料。
[0037]在本专利技术中，所述混合包括依次进行的加料和混料。在本专利技术中，所述加料和混料优选在搅拌机中进行；在本专利技术中，所述加料时搅拌机转速优选为600转/分，混料时搅拌机转速优选为1000转/分，混料时间优选为3分钟。
[0038]本专利技术提供了一种粉煤灰基疏水涂层，由上述粉煤灰基疏水涂料涂装固化得到。
[0039]在本专利技术中，所述粉煤灰基疏水涂层的厚度优选为200～500μm，更优选为300～400μm。
[0040]本专利技术提供了上述粉煤灰基疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0041]将粉煤灰、聚乙烯蜡和水混合，得到粉煤灰基疏水涂料；
[0042]将所述粉煤灰基疏水涂料涂装于基体表面，进行干燥和热固化，得到粉煤灰基疏水涂层。
[0043]本专利技术将粉煤灰、聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰基疏水涂料，包括水相和分散于所述水相中的固相，其特征在于，所述固相成分包括粉煤灰和聚乙烯蜡，所述水相成分包括水；以干重计，所述粉煤灰在固相中的质量百分含量为82～95％，所述聚乙烯蜡在固相中的质量百分含量为5～18％。2.根据权利要求1所述的粉煤灰基疏水涂料，其特征在于，所述粉煤灰的中位径为3.09～18.50μm。3.根据权利要求1或2所述的粉煤灰基疏水涂料，其特征在于，所述聚乙烯蜡的熔点为75～150℃，粒径为60目筛下。4.根据权利要求1所述的粉煤灰基疏水涂料，其特征在于，所述固相在粉煤灰基疏水涂料中的质量百分含量为65～70％。5.一种粉煤灰基疏水涂层，由权利要求1～4任意一项所述粉煤灰基疏水涂料涂装固化得到。6.根据权利要求5所述的粉煤灰基...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖洪强，白瑞华，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：