一种高附着力复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高附着力复合材料及其制备方法，该材料中各成分的重量百分比为：纳米级氧化锆氧化钛复合粉体22-26%，炉渣粉体10-12%，聚乙二醇0.10-0.2%，羧甲基纤维素钠2-5%，聚丙烯酸酯乳液0.1-0.5%，莫来石粉4-6%，其余为3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液；其中，炉渣成分的重量百分比为CaO36-40%，Al2O313-15%，MgO6-9%，FeO0.3-0.5%，其余SiO2，炉渣粉体的粒径为80-100μm；纳米级氧化锆氧化钛复合粉体的粒径为80-100nm，莫来石粉的粒径为0.5-0.8mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料领域，涉及。
技术介绍
201210197038. 3号申请提供一种高附着力内墙材料组合物，其所述组合物主要由以下重量组分组成成膜物质35. 0 40. 0重量份；其中所述成膜物质为高分子量和低分子量环氧树脂的水性混合乳液，且所述高分子量和/或低分子量环氧树脂含有可稳定络合银离子的官能团；固化剂0 5. 0重量份；冻融稳定剂0. 4 0. 6重量份，所述冻融稳定剂为长链环氧乙烷(EO)嵌段脂肪醇聚氧乙烯醚；颜填料35. 0 40. 0重量份；材料助剂5 7重量份；附着力促进剂0 0. 2重量份；以及可接受量的水；所述组合物中挥发性化学物质的总含量(VOC)不高于0. 01重量％，以组合物总重量计。成膜物质的乳液粒径分布为100 120nm，固体组成物在47 53%之间，银离子络合度彡5%,玻璃化温度Tg在5 7°C之间，最低成膜温度MFFT在2 0°C之间；固化剂为腰果酚类固化剂。高分子量环氧树脂的分子量在 900 7000 的范围内，优选地为 900、1000、1200、1500、1800、2000、2200、2500、2800、3000、3200、3500、3800、4000、4200、4500、4800、5000、5200、5500、5800、6000、6200、6500、6800、7000，更优选地为1000、1500、2000、2500。低分子量环氧树脂的分子量在400 600的范围内，优选地为400、450、480、520、550、580、600，更优选地为420。高分子量环氧树脂和所述低分子量环氧树脂的质量比为8 :1 3 : 1，优选地6 :1 4 : 1，更优选地5 I。所述冻融稳定剂为长链的环氧乙烷(EO)嵌段脂肪醇聚氧乙烯醚。常温耐洗刷性大于12000次。低温耐洗刷性大于6000次。耐水性大于96小时。耐碱性大于48小时。附着力大于15MPa。上述材料存在的主要问题是，附着力不够强。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种高附着力复合材料，该材料具有良好的耐水性，且高附着力。 本专利技术的另一目的是提供上述高附着力复合材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。本专利技术复合材料不仅用于建筑，而且可用于户外用品、服装、军事等在需要保温、隔热场合大量应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的 一种高附着力复合材料，其特征在于，该材料中各成分的重量百分比为纳米级氧化锆氧化钛复合粉体22-26%，炉渣粉体10-12%，聚乙二醇0. 10-0. 2%，羧甲基纤维素钠2_5%，聚丙烯酸酯乳液0. 1-0. 5%，莫来石粉4-6%，其余为3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液；其中，炉渣成分的重量百分比为 CaO 36-40%,Al203 13-15%,MgO 6-9%,FeO 0. 3-0. 5%,其余Si02，炉渣粉体的粒径为80-100 ii m ;纳米级氧化锆氧化钛复合粉体的粒径为80_100nm,莫来石粉的粒径为0. 5-0. 8mm。上述高附着力复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤 1)纳米级氧化锆氧化钛复合粉体的准备 取Zr0C12水溶液，以氨水作为沉淀剂，在超声频率为50kHz、功率为400W连续搅拌的条件下，将Zr0C12水溶液以2mL/min的速度滴加到沉淀剂中，控制溶液的pH值为9，滴加完毕后，继续搅拌3h，然后静置老化6h，得到Zr (OH) 4的水溶胶A待用； 冰水浴下，将90mL四氯化钛缓慢滴加入420mL异丙醇中，向溶液中加入4. 8mL浓盐酸，搅拌均匀，再滴加135mL氨水，形成溶液B，待用；其中，四氯化钛、异丙醇、浓盐酸、氨水四者的体积比为90 :420 :4. 8 :135 ； 将上述水溶胶A与溶液B按质量比为1:1. 1-1. 3混合，混合后在超声频率50kHz，功率为400W下于50-55°C超声搅拌1. 5h ;然后将所得混合液在95°C真空旋转蒸发，得固体凝胶，然后120°C干燥，碾磨成80-100nm粉末，得到纳米级氧化锆氧化钛复合粉体；然后放入550°C马佛炉中，保温40分钟后，取出即为纳米级氧化锆氧化钛复合粉体，备用； 2)3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液的准备 各原料的重量百分比为邻苯二酸二辛酯5%、正丁醇1%、聚乙烯醇6%、过硫酸钾0.15-0. 19%, 3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯45-50%，水余量； 将邻苯二酸二辛酯与正丁醇混合，搅拌使其溶解，形成溶液甲待用；在容器中加入水，加热至80°C，在搅拌下加入聚乙烯醇，升温至95°C，保温至全部溶解。待溶解后，停止加热使温度降至68 70°C，在搅拌下加入3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯，形成溶液乙待用。将溶液甲和溶液乙混合，加入过硫酸钾，搅拌混合均匀，升温到65 70°C之间，停留I小时，得到3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液，待用； 3)高附着力复合材料的准备 各成份按如下重量百分比配料上述纳米级氧化锆氧化钛复合粉体22-26%，炉渣粉体10-12%，聚乙二醇0. 10-0. 2%，羧甲基纤维素钠2-5%，聚丙烯酸酯乳液0. 1-0. 5%，莫来石粉4-6%，其余为3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液，将各成份放入容器中搅拌均匀，即得闻附着力材料。步骤I)中制备水溶胶A中所用Zr0C12的水溶液的浓度为0. 2mol/L ;所用氨水的质量百分比浓度2. 5%。步骤I)中制备溶液B中所用浓盐酸的质量百分浓度为37% ;所用氨水质量百分浓度为28%。本专利技术相比现有技术具有如下有益效果 本专利技术高附着力复合材料中纳米级氧化锆氧化钛复合粉体，具有大量的微观界面，具有良好的隔热性；而且具有较高的本体内聚强度，从而有助于附着力提高。材料中聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯乳液和3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液结合，通和过加强纳米涂层中粘合剂材料的交联强度，大大提高了涂层基体的内聚强度，提高了材料的附着力。此外，羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯乳液和3-甲基-2- 丁烯- 1-醇乙酸酯复合溶液与纳米级复合粉体具有很好的亲和力，也可以显著提高了涂层的强度。材料中炉渣粉体具有微观多孔，既可提高材料的隔热能力，而且降低成本。本专利技术复合材料其具有较高的附着力，并且具有良好的稳定性和实用性，可广泛应用于户外建筑、织物等领域。附图说明 图1为本专利技术实施例1得到的材料的组织。由图1可以看出，涂层材料均匀分布。具体实施例方式 以下各实施例中，所用原料的型号为聚乙二醇为聚乙二醇1000 ;聚丙烯酸酯乳液(型号DC-W10);莫来石粉为市购，其成份为AL2O3 69-73% ,Fe2O31. 0%，K2CHNa2O彡0. 35%，其余SiO2,莫来石粉的粒径为0. 5-0. 8mm。实施例一 本专利技术高附着力复合材料的制备过程如下 1)氧化锆氧化钛复合粉体的准备 将ZrOCl2. 8H20和水制成浓度为0. 2mol/LZr0C12的水溶液的；将质量百分比浓度25%氨水稀释10倍作为沉淀剂；在超声频率为50kHz、功率为400W连续搅拌的条件下，将ZrOCl2水溶液以2mL/min的速度滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高附着力复合材料，其特征在于，该材料中各成分的重量百分比为：纳米级氧化锆氧化钛复合粉体22?26%，炉渣粉体10?12%，聚乙二醇0.10?0.2%，羧甲基纤维素钠2?5%，聚丙烯酸酯乳液0.1?0.5%，莫来石粉4?6%，其余为3?甲基?2?丁烯?1?醇乙酸酯复合溶液；其中，炉渣成分的重量百分比为CaO?36?40%，Al2O3?13?15%，MgO?6?9%，FeO?0.3?0.5%，其余SiO2，炉渣粉体的粒径为80?100μm；纳米级氧化锆氧化钛复合粉体的粒径为80?100nm，莫来石粉的粒径为0.5?0.8mm。

【技术特征摘要】
1.一种高附着力复合材料，其特征在于，该材料中各成分的重量百分比为纳米级氧化锆氧化钛复合粉体22-26%，炉渣粉体10-12%，聚乙二醇0. 10-0. 2%，羧甲基纤维素钠2-5%，聚丙烯酸酯乳液0. 1-0. 5%，莫来石粉4-6%，其余为3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液； 其中，炉渣成分的重量百分比为 CaO 36-40%,Al203 13-15%,MgO 6-9%,FeO 0. 3-0. 5%,其余Si02，炉渣粉体的粒径为80-100 iim ;纳米级氧化锆氧化钛复合粉体的粒径为80_100nm,莫来石粉的粒径为0. 5-0. 8mm。2.根据权利要求1所述高附着力复合材料，其特征在于，所述3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液通过以下方法制备而来 其中各原料的重量百分比为邻苯二酸二辛酯5%、正丁醇1%、聚乙烯醇6%、过硫酸钾0.15-0. 19%, 3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯45-50%，水余量； 将邻苯二酸二辛酯与正丁醇混合，搅拌使其溶解，形成溶液甲待用；在容器中加入水，加热至80°C，在搅拌下加入聚乙烯醇，升温至95°C，保温至全部溶解； 待溶解后，停止加热使温度降至68 70°C，在搅拌下加入3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酷，形成溶液乙待用； 将溶液甲和溶液乙混合，加入过硫酸钾，搅拌混合均匀，升温到65 70°C之间，停留I小时，得到3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯复合溶液。3.根据权利要求1所述高附着力复合材料，其特征在于，所述纳米级氧化锆氧化钛复合粉体通过以下方法制备而来 取Zr0C12水溶液，以氨水作为沉淀剂，在超声频率为50kHz、功率为400W连续搅拌的条件下，将Zr0C12水溶液以2mL/min的速度滴加到沉淀剂中，控制溶液的pH值为9，滴加完毕后，继续搅拌3h，然后静置老化6h，得到Zr (OH) 4的水溶胶A待用；制备水溶胶A中所用ZrOCl2的水溶液的浓度为0. 2mol/L ;所用氨水的质量百分比浓度2. 5% ； 冰水浴下，将90mL四氯化钛缓慢滴加入420mL异丙醇中，向溶液中加入4. 8mL浓盐酸，搅拌均匀，再滴加135mL氨水，形成溶液B，待用；其中，四氯化钛、异丙醇、浓盐酸、氨水四者的体积比为90 :420 :4. 8 :135 ;制备溶液B中所用浓盐酸的质量百分浓度为37% ;所用氨水质量百分浓度为28% ； 将上述水溶胶A与溶液B按质量比为1:1. 1-1. 3混合，混合后在超声频率50kHz，功率为400W下于50-55°C超声搅拌1. 5h ;然后将所得混合液在95°C真空旋转蒸发，得固体凝胶，然后120°C干燥，碾磨成80-100nm粉末，得到纳米级氧化锆氧化钛复合粉体；然...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩峰，王玲，陶兆灵，陈晓玲，邱奕婷，陆阳平，郑泽昌，柯维雄，赵佳玉，王冰，胡庚祥，侯少杰，王明一，张林，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：