一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料及制备方法，防目眩复合材料为具有多重纳米团簇结构的纳米碳管复合材料；其包括纳米碳管，以及沉积枝接于纳米碳管表面的第一层级团簇结构的纳米碳粉、聚集于第一纳米碳粉表面的第二层级团簇结构的纳米碳粉，第一纳米碳粉的直径大于第二纳米碳粉的直径，防目眩效果好、不影响其他有色颜料的利用。不影响其他有色颜料的利用。不影响其他有色颜料的利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]桥梁斜拉索涂层在阳光的照射下，会产生强反射，对过往的人和车具有目眩作用，从而造成危险。
[0003]防目眩涂料应运而生，例如，目前常用的物理消光方法：向粉末涂料配方中加入大量的无机矿物消光添加剂，如二氧化硅、碳酸钙、沉淀硫酸钡等填料以及蜡粉等，能够实现消光。如中国专利CN 106349879A中，向环氧树脂粉末涂料配方中加入蜡粉和消光粉，其中消光粉为消光硫酸钡，所制得的粉末涂料产业化成本低，且消光效果好。针对环氧树脂体系粉末涂料的消光，目前常用的化学消光方法：向粉末涂料配方中加入B68消光固化剂(2
‑
苯基
‑2‑
咪唑啉均苯四甲酸单盐)或者B55消光固化剂(2
‑
苯基
‑2‑
咪唑啉均苯四甲酸双盐)，它们是均苯四甲酸与2
‑
苯基咪唑啉的络合物，与环氧树脂固化可以得到低光泽的粉末。
[0004]但现有的涂料仍然具有反射性高的问题且附着力不够强，且吸收和散射涂料主要是通过采用吸光的黑色颜料，和采用消光剂形成哑光表面来实现的，涂层的反射率仍然较高，且颜色单一，只能得到黑色或深色涂料，表观性单一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料及制备方法，防目眩效果好、不影响其他有色颜料的利用。
[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料，其为具有多重纳米团簇结构的纳米碳管改性复合材料；其包括纳米碳管，以及沉积枝接于纳米碳管表面的第一纳米碳粉、聚集于第一纳米碳粉表面的第二纳米碳粉，第一纳米碳粉的直径大于第二纳米碳粉的直径。
[0008]优选的，纳米碳管的直径为2
‑
20nm，长度为2
‑
20μm，纳米碳管的长度为纳米碳粉直径的千倍，可形成初级纳米团簇。
[0009]优选的，第一纳米碳粉的直径为50
‑
80nm，第二纳米碳粉的直径为10
‑
30nm。
[0010]第二方面，本申请提供一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1.在加热条件下，将纳米碳管分散于去离子水中，超声分散后搅拌均匀，而后加入硅烷偶联剂，继续搅拌，再加入第一纳米碳粉，进行枝接反应，得到初级纳米团簇混合液；
[0012]S2.在加热条件下，将第二纳米碳粉加入至初级纳米团簇混合液中，搅拌反应，得到多重纳米团簇结构的纳米碳管改性复合材料，即为防目眩复合材料。
[0013]优选的，纳米碳管的质量份数为10
‑
50份、第一纳米碳粉的质量份数为40
‑
80份、第
二纳米碳粉的质量份数为50
‑
100份。
[0014]优选的，步骤S1及步骤S2中，加热条件的温度范围为40
‑
60℃。
[0015]优选的，硅烷偶联剂包括KH550、KH570中的一种或几种。
[0016]第三方面，本申请提供一种包含用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料的涂料组合物。
[0017]优选的，还包含有色颜料。
[0018]第四方面，本申请提供一种涂料组合物在390
‑
780nm光波长下的应用。
[0019]本申请的有益效果如下：本方案的防目眩复合材料为具有纳米团簇结构的纳米碳管改性复合材料，可实现对光线的吸收、多重散射和管壁湮灭等作用，防目眩效果好；制备过程安全性高，安全可控，无污染，无重金属和其他有毒有害化合物，制备过程安全简单，在水溶液中进行低温常压下的温和反应；本方案的涂料组合物可添加其他色系的有色颜料，不影响其他有色颜料的利用，也无需消光，就能达到降低光线的直射，从而防目眩。
附图说明
[0020]图1为初级纳米团簇结构示意图；
[0021]图2为多重纳米团簇结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]术语解释
[0024]纳米碳管：管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管，每层的C是SP2杂化，形成六边形平面的圆柱面。
[0025]纳米碳粉：具备不同直径的碳材料粉体。
[0026]光线的管壁湮灭：光线在管道内被吸收，光能转变为热能的过程。
[0027]本申请提供一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料，其为具有多重纳米团簇结构的纳米碳管改性复合材料；其包括纳米碳管，以及沉积枝接于纳米碳管表面的第一纳米碳粉、聚集于第一纳米碳粉表面的第二纳米碳粉，第一纳米碳粉的直径大于第二纳米碳粉的直径。
[0028]可以理解的是，本申请中，纳米碳管表面先后分层沉积接枝有第一纳米碳粉及第二纳米碳粉，即在纳米碳管表面得到大粒子第一纳米碳粉聚集团簇后，再加小直径的第二纳米碳粉，便于在大粒子第一纳米碳粉聚集团簇上面再聚集更小粒子第二纳米碳粉聚集团簇，形成多重纳米团簇，从而得到表面具有纳米团簇结构的纳米碳管，由于不同直径的纳米碳粉形成的多级纳米颗粒团簇对光的散射方向不同，可以对光线实现多重吸收、多重散射和管壁湮灭等作用，该涂料组成不影响其他有色颜料的利用，也无需消光，就能达到降低光线的直射，从而防目眩。
[0029]纳米碳管的直径为2
‑
20nm，优选的，纳米碳管的直径为5
‑
15nm，更为优选的，纳米碳管的直径为10nm，纳米碳管的长度为2
‑
20μm，优选的，纳米碳管长度为5
‑
1510μm，更为优
选的，纳米碳管长度为10μm；在该尺寸范围内第一碳纳米粉及第二碳纳米粉可合理聚集团簇，若纳米碳管尺寸过大，则会引起总表面积过小，对光线的吸收减少；若纳米碳管尺寸过小则影响第一碳纳米粉及第二碳纳米粉在纳米碳管表面的聚集团簇数目。
[0030]第一纳米碳粉的直径为50
‑
80nm，第二纳米碳粉的直径为10
‑
30nm，在可见光波长范围在390
‑
780nm范围内，第一纳米碳粉尺寸过大，则会引起第一纳米碳粉聚集团簇数目少，第二纳米碳粉尺寸过大，则会引起第二纳米碳粉聚集团簇数目少，对光的散射、吸收、管壁湮没作用减小；若第一纳米碳粉及第二纳米碳粉尺寸过小，则成本增高。
[0031]本申请提供一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0032]S1.在加热条件下，将纳米碳管分散于去离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料，其特征在于，其为具有多重纳米团簇结构的纳米碳管改性复合材料；其包括纳米碳管，以及沉积枝接于所述纳米碳管表面的第一纳米碳粉、聚集于所述第一纳米碳粉表面的第二纳米碳粉，所述第一纳米碳粉的直径大于所述第二纳米碳粉的直径。2.根据权利要求1所述的用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料，其特征在于，所述纳米碳管的直径为2
‑
20nm，长度为2
‑
20μm。3.根据权利要求1所述的用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料，其特征在于，所述第一纳米碳粉的直径为50
‑
80nm，所述第二纳米碳粉的直径为10
‑
30nm。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述的用于桥梁斜拉索的防目眩复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在加热条件下，将纳米碳管分散于去离子水中，超声分散后搅拌均匀，而后加入硅烷偶联剂，继续搅拌，再加入第一纳米碳粉，进行枝接反应，得到初级纳米团簇混合液；S2.在加热条件下，将第二纳米碳粉加入至所述初级...

【专利技术属性】
技术研发人员：施锐，施铭德，段辉，周春爱，万义辉，
申请(专利权)人：湖北铁神新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：