一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料及其制备方法技术

本发明专利技术属于填料技术领域，涉及一种水性涂料的两亲性纳米二氧化硅填料及其制备方法。提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料，包括以下质量份数的原料：纳米二氧化硅10

【技术实现步骤摘要】
一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料及其制备方法


[0001]本专利技术属于填料
，涉及一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着建筑行业突飞猛进的发展，我国的建筑市场份额与日俱增，其中对环保涂料的需求量更是不断增大。水性涂层材料占据绿色涂料的大半市场，但由于水性涂层材料在水性化树脂过程中引入表面活性剂或亲水性基团，使得涂层在施工后于潮湿环境中极易被润湿从而发生脱落的现象，影响涂料的耐受性及装饰性。因此，随着国家环保标准的提高，以及人们对生活品质要求，一款提高环保水性涂料耐水性能的填料的研发与生产迫在眉睫。
[0003]近年来一些研究聚焦于通过功能材料的填充，在涂层基体或界面形成特殊的微结构，实现不同材料之间的优势互补，其中使用居多的是片层状填料，通过提高水性涂料的阻隔性能提高其耐水性，但在水性涂料中倾向于聚集堆叠、分散性差，从而影响涂料性能。
[0004]因此，研发一种能在水中良好分散、同时提高水性涂料耐水性能的填料十分必要。

技术实现思路

[0005]为了解决以上问题，本专利技术提供了一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料及其制备方法，不仅能提高水性涂料的稳定性，还能提高涂料的耐水性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案。
[0007]一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料，包括以下质量份数的原料：纳米二氧化硅10
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15份、3
‑r/>氨基丙基三乙氧基硅烷2
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4份、正辛基三乙氧基硅烷3
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5份、乳化剂2
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4份、52#石蜡3
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5份、刻蚀剂5
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8份。
[0008]进一步地，所述乳化剂为N,N
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二甲基十八胺盐酸盐、十八烷基胺盐酸盐、双十八烷基胺盐酸盐、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种组合。
[0009]进一步地，所述刻蚀剂为氟化铵与水按1：10的比例调成。
[0010]一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、称取纳米二氧化硅分散于50份乙醇溶液中，再向其中加入3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷混合加热至80℃反应12h，将制得产物用去离子水乙醇分别进行洗涤得到亲水性纳米二氧化硅颗粒。
[0011]步骤2、将步骤1制备出的亲水性二氧化硅颗粒加入50份去离子水中，添加乳化剂和液体石蜡混合震荡乳化5min，在其中加入刻蚀剂，室温下对暴露在水相一侧的表面进行
刻蚀3h，所得样品用有机溶剂洗涤得到表面一侧亲水的纳米二氧化硅颗粒。
[0012]步骤3、称取步骤2制备的样品分散在50份有机溶剂中加入正辛基三乙氧基硅烷充分搅拌水浴加热至80℃反应12h，反应结束后得到一侧亲水一侧亲油的两亲性纳米二氧化硅填料，将填料用去离子水、乙醇清洗，烘干、研磨，以便样品的长期保存。
[0013]进一步地，步骤2有机溶剂为正己烷。
[0014]进一步地，步骤3有机溶剂为甲苯。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为。
[0016]1、制备出的纳米填料单个颗粒由两个具有不同组分和性质的区域构成，并且分区明显，不同分区亲疏水性相反，并且可以精细调控分区的组成和功能。由于结构特点颗粒在界面具有独特的取向性，双组分两亲性颗粒相对之前性能单一的均质结构填料具有更多领域的应用，可以作为固体乳化剂乳化油水两相，并且通过调控水油比实现颗粒对乳液界面的精准调控。开发具有自发取向的两亲性颗粒，利用两亲性颗粒乳化水和油相成膜填料，形成的水包填料的乳液“介观容器”，解决填料在水中难分散的问题，填料乳液与水性涂料混合施工，凝固过程使乳液破乳释放填料在涂层界面自发形成阻隔层，使水性涂料的疏水性得到实质性提高，从而不易被水所润湿，大大提高涂料的耐水性、耐腐蚀性。
[0017]2、本专利技术制备的填料具有两亲性，易于分散在水性涂料中，将其与水性涂料按比例混合即可使用，该填料在水性涂料施工干燥后，自主取向性排布后将疏水一侧朝向涂层界面外侧构筑超疏水阻隔层，协同提高涂层的整体防护性能，弥补了水性涂料耐水性差劣势。具有较为广阔的应用前景。
附图说明
[0018]图1专利技术实施流程如图。
具体实施方式
[0019]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅为本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料，包括以下质量份数的原料：纳米二氧化硅10
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15份、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷2
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4份、正辛基三乙氧基硅烷3
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5份、乳化剂2
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5份，52#石蜡3
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5份、刻蚀剂5
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8份。
[0021]进一步地，所述乳化剂为N,N
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二甲基十八胺盐酸盐、十八烷基胺盐酸盐、双十八烷基胺盐酸盐、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种组合。
[0022]一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、称取纳米二氧化硅分散于50份乙醇溶液中，再向其中加入3
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氨基丙基三乙氧基硅烷混合加热至80℃反应12h，将制得产物用去离子水乙醇分别进行洗涤得到亲水性纳米二氧化硅颗粒。
[0023]步骤2、将步骤1制备出的亲水性二氧化硅颗粒加入50份去离子水中，添加乳化剂和液体石蜡混合震荡乳化5min，在其中加入刻蚀剂，室温下对暴露在水相一侧的表面进行刻蚀3h，所得样品用有机溶剂洗涤得到表面一侧亲水的纳米二氧化硅颗粒。
[0024]步骤3、称取步骤2制备的样品分散在50份有机溶剂中加入正辛基三乙氧基硅烷充分搅拌水浴加热至80℃反应12h，反应结束后得到一侧亲水一侧亲油的两亲性纳米二氧化硅填料，将填料用去离子水、乙醇清洗，烘干、研磨，以便样品的长期保存。
[0025]进一步地，所述步骤2中的刻蚀剂为氟化铵与水按1：10的比例调成。
[0026]进一步地，步骤2有机溶剂为正己烷。
[0027]进一步地，步骤3有机溶剂为甲苯。
[0028]本专利技术提供一种水性涂料的新型纳米填料，由纳米二氧化硅、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、乳化剂、52#石蜡、刻蚀剂合成获得。
[0029]实施例1。
[0030]一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.将10份纳米二氧化硅分散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：纳米二氧化硅10
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15份、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷2
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4份、正辛基三乙氧基硅烷3
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5份、乳化剂2
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4份、52#石蜡3
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5份、刻蚀剂5
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8份。2.根据权利要求1中所述的提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料，其特征在于，所述乳化剂为N,N
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二甲基十八胺盐酸盐、十八烷基胺盐酸盐、双十八烷基胺盐酸盐、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种组合。3.根据权利要求1中所述的提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料，其特征在于，所述刻蚀剂为氟化铵与水按1：10的比例调成。4.一种提高水性涂料耐水性能的两亲性纳米二氧化硅填料的制备方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：付琬璐，于帅，崔学强，史胜南，郭万元，刘国惠，张琳林，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：