水性高含量纳米碳酸钙分散体及其制备方法技术

技术编号:7562573 阅读:274 留言:0更新日期:2012-07-14 12:42
本发明专利技术公开了一种水性高含量纳米碳酸钙分散体及其制备方法,其由以下按总质量百分比计的各组分组成:40.0~60.0wt.%纳米碳酸钙,5.0~10.0wt.%表面改性剂,2.0~6.0wt.%润湿剂,6.0~15.0wt.%分散剂,5.0~10.0wt.%功能添加剂,0.2~0.5wt.%pH值调节剂和余量去离子水;所述分散剂由三种可聚合单体反应自制而成。该水性高含量纳米碳酸钙分散体在涂料制备过程中可等质量取代纳米碳酸钙粉末,且极易分散,提高涂料耐水性、耐洗刷性、耐沾污性、施工性等多方面的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米碳酸钙分散体及其制备方法,尤其涉及涂料、颜料和填料浆料化及其应用领域中和应用。
技术介绍
与面砖、花岗岩、马赛克、铝合金玻璃幕墙等装饰材料相比,建筑涂料具有成本低、 安全性高、装饰性好、易于更新、对环境污染小等优点,在工业发达国家,建筑外墙采用高级涂料装饰的达80 90 %,建筑涂料占涂料总产量的50 %左右。在我国,随着国家和各级政府部门对玻璃幕墙、地面砖等建筑材料的限制使用,建筑涂料在我国涂料生产中占有越来越重要的地位,这为建筑涂料的发展提供了动力。纳米材料是近年来兴起的一种全新功能材料,它以微小的粒径和独特的效应而具有与众不同的性质,在很多领域都有良好的应用前景。其应用于涂层材料的主要是纳米 TiO2、纳米ZnO、纳米SiO2、纳米Ag2O等,作为功能材料应用于杀菌、自清洁及提高涂膜性能等方面。纳米碳酸钙应用于涂料中,能够提高涂料的的耐沾污性、耐刷洗性、触变性、耐水性、耐碱性和耐老化性等。纳米碳酸钙是目前少数几种能规模化工业生产的纳米材料之一, 其产量大,价格相对较低,因而为其实际应用创造了条件。但由于纳米碳酸钙粒子的超细化,其表面极性大,表面能高,容易吸附而发生团聚,形成二次粒子,其粒径变大而最终失去纳米粒子所具有的特殊功能,因此,往往需要对纳米粒子表面进行改性,以降低纳米粒子的表面能,提高粒子与乳液的亲和力,减弱粒子的表面极性。然而,即使纳米碳酸钙经过表面处理,但最终一般是以粉体或者滤饼形式存在,即仍然是一种聚集状态,使用时必须进行再次分散,分散的速度过低纳米碳酸钙极易团聚而丧失纳米级的小尺寸效应和表面效应,分散速度过高会破坏乳液的稳定性。因此,如何实现纳米碳酸钙稳定分散是其应用时必须解决的最关键也是最困难的问题之一。因而一种水性、高含量、稳定的纳米碳酸钙分散体成为市场的急需。
技术实现思路
为克服上述技术缺陷,本专利技术提供了一种水性涂料专用的,该纳米碳酸钙分散体固含量高、粒径可达纳米级,应用于涂料中能取代等质量的纳米碳酸钙粉末,易于分散,并能改善涂料的耐沾污性、耐刷洗性、耐水性、耐碱性等。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种水性高含量纳米碳酸钙分散体,由以下按总质量百分比计的各组分组成纳米碳酸I丐40.0 60. Owt. %,表面改性剂5.0 10. Owt. %,润湿剂2.0 6. Owt. %,分散剂6.0 15. Owt. %,功能添加剂5.0 10. Owt. %,pH 值调节剂:0. 2 0. 5wt. %,余量为去离子水;所述分散剂由单体A:权利要求1. 一种水性高含量纳米碳酸钙分散体,其特征在于由以下按总质量百分比计的各组分组成纳米碳酸隹丐40. 0 60. Owt. %,表面改性剂5. 0 10. Owt. %,润湿剂:2. 0 6. Owt. %,分散剂:6. 0 15. Owt. %,功能添加剂5. 0 10. Owt. %, pH值调节剂:0. 2 0. 5wt. %,余量去离子水;所述分散剂由单体A:2.根据权利要求I所述的水性高含量纳米碳酸钙分散体,其特征在于所述纳米碳酸隹丐的晶型为立方体或纺锤形中的一种,粒径10 lOOnm,白度大于90%。3.根据权利要求I所述的水性高含量纳米碳酸钙分散体,其特征在于所述润湿剂为烧基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪胺聚氧乙烯醚中的至少一种。4.根据权利要求I所述的水性高含量纳米碳酸钙分散体,其特征在于所述功能添加剂为防霉杀菌剂、聚乙二醇助溶剂和有机硅类消泡剂中的至少两种。5.根据权利要求I所述的水性高含量纳米碳酸钙分散体的制备方法,其特征在于包括以下步骤(1)将5.0 10. Owt. %的表面改性剂和40. 0 60. Owt. %的纳米碳酸钙加入捏合机中,在30 50r/min的转速下捏合30min 90min,得到表面改性剂和纳米碳酸I丐的混合物;(2)预留去离子水总量的10%,将去离子水总量的90%、2.0 6. Owt. %的润湿剂、6.0 15. Owt. %的分散剂、5. 0 10. Owt. %的功能添加剂和0. 2 0. 5wt. %的pH值调节剂加入混合器中,以500 800r/min转速分散15 20min,得到混合液;(3)将步骤⑴中所得到的混合物加入到步骤⑵所得的混合液中,充分搅拌得到纳米碳酸钙预分散体;(4)将步骤(3)中所得到的纳米碳酸钙预分散体在2000 3000r/min的转速下进行分散不低于30min,并于分散过程中加入步骤(2)中预留的10%去离子水,得到预混合纳米碳酸隹丐分散体;(5)将步骤(4)所得预混合纳米碳酸钙分散体进行研磨加工,当其平均粒径小于IOOnm时结束研磨,得到水性高含量纳米碳酸钙分散体;(6)对步骤(5)所得的水性高含量纳米碳酸钙分散体进行脱泡、过滤,得到所需的水性高含量纳米碳酸钙分散体。全文摘要本专利技术公开了一种,其由以下按总质量百分比计的各组分组成40.0~60.0wt.%纳米碳酸钙,5.0~10.0wt.%表面改性剂,2.0~6.0wt.%润湿剂,6.0~15.0wt.%分散剂,5.0~10.0wt.%功能添加剂,0.2~0.5wt.%pH值调节剂和余量去离子水;所述分散剂由三种可聚合单体反应自制而成。该水性高含量纳米碳酸钙分散体在涂料制备过程中可等质量取代纳米碳酸钙粉末,且极易分散,提高涂料耐水性、耐洗刷性、耐沾污性、施工性等多方面的性能。文档编号C09D5/14GK102532976SQ20111044871公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日专利技术者吴鹏, 周华, 梅成国, 王小莉, 王燕平, 陈敏 申请人:苏州世名科技股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈敏王小莉周华梅成国吴鹏王燕平
申请(专利权)人:苏州世名科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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