CN101597447A - 一种纳米涂料 - Google Patents

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Abstract

一种纳米涂料，采用纳米复合浆加入填料和各种助剂制成，制成的纳米涂料中经包覆形成的纳米粉的平均粒径为35纳米，具有表面闭合的端部和荷叶的表面微观结构，纳米粉的形状为球形，具有摇实密度0.15－0.5g/cm，125－180m2/g的比表面积；所述的纳米涂料由以下重量百分比组成：离子水3.8％，纳米浆10－12％，乙二醇2.5－2.8％，羟乙基纤维素5.3－5.7％，成膜助剂1.4－1.7％，钛白粉28－29％，煅烧高岭土2－3％，重质碳酸钙2－3％，苯乙烯－丙乙烯酸酯乳液39－40％，丙二醇0.5－0.6％，杀菌剂0.1－0.2％，增稠剂0.2－2％，消泡剂0.1％，分散剂0.27％，润湿剂0.06％，pH值调节剂0.2％。该涂料具有杀菌、无毒、无味，耐擦洗次数达30万次。

Description

一种纳米涂料
技术领域
本发明涉及一种墙体装饰涂料，具体地说是一种用于装饰墙体内墙或外墙的无机纳米级涂料。
背景技术
目前，我国市场上所售的墙体涂料大量含有有机溶剂，有的粉体材料虽然是无机粉体，但是所采用的材料成分含有一定的毒性颜料和填充料，在生产和使用中产生一定的污染，影响了人类的健康。
涂料涂层不耐沾污、不耐灰尘、不耐赃物的原因主要是涂料的表面结构和材料的特性决定的，市场上所售的涂料要么是疏水型结构，要么是疏油型结构，前者耐水性好，但不耐油污；后者耐油污性好，但不耐水。为此，制成纳米涂料的双疏结构对人们的生活要求是十分有益的。
纳米涂料的耐擦洗性，取决于纳米材料的表面效应，在涂层上表现为耐擦洗性，对普通的乳胶漆来说，耐擦洗性很低，一般只有1000-2000次，为此，使用的年限较短，不能满足人们的要求。
一般的涂料涂层不具有很强的耐候、保色、保光和抗老化性，因此，涂层的使用寿命较短，纳米材料对紫外线有极强的屏蔽作用，可大大减缓太阳光对涂层的破坏，使涂层具有更强的耐候、保色、保光和抗老化性。
发明内容
本发明的目的，旨在解决上述技术问题的不足，提供一种纳米涂料，可使用于内墙，也可使用于外墙，该纳米涂料具有特殊的双疏结构和独特的表面效应，耐擦次数可达30万次，无毒、耐沾污性好。
本发明所采用的技术方案是：一种纳米涂料，采用纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米碳酸钙水浆液与复合添加剂制成的纳米复合浆，再加入填料和各种助剂，经反应釜混合反应、剪切乳化、砂磨机研磨分散、调漆釜调制和过滤机过滤后制得纳米涂料，制成的纳米涂料中经包覆形成的纳米粉的粒径为30-40纳米，平均粒径为35纳米，具有表面闭合的端部和荷叶的表面微观结构，纳米粉的形状为球形，具有摇实密度0.15-0.5g/cm，125-180m2/g的比表面积，所述的纳米涂料由以下重量百分比的材料成分组成：
去离子水                   3.8％
纳米复合浆                 10-12％
乙二醇                     2.5-2.8％
羟乙基纤维素(浓度2％)      5.3-5.7％
成膜助剂(市售TEXANOL酯醇)  1.4-1.7％
钛白粉(市售金红石钛白粉)   28-29％
煅烧高岭土(1250-1500目)    2-3％
重质碳酸钙                 2-3％
苯乙烯-丙乙烯酸酯乳液      39-40％
丙二醇(市售)               0.5-0.6％
杀菌剂(市售KATHON-LXE)     0.1-0.2％
增稠剂                0.2-2％
消泡剂(市售SPG-10)    0.1％
分散剂(市售PK200)     0.27％
润湿剂(市售NP-10)     0.06％
PH值调节剂            0.2％。
所述的增稠剂，采用市售的亚乐顺中的RM-2020NPR、ASE-60和RM-8W组成，RM-2020NPR、ASE-60和RM-8W的重量百分比是：RM-2020NPR 10％，ASE-60 10％，RM-8W 80％。
所述的PH值调节剂，采用氨水或市售的AMP-95有机氨多功能添加剂中的一种。AMP-95的组分是：含5％水的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
所述的分散剂PK200是成分是：聚羧酸盐类。
所述的纳米复合浆，由以下重量百分比组成：
去离子水              19-20％
乙二醇                14.5-15.3％
分散剂(市售PK200)     2-3％
分散剂(市售SN5040)    5％
润湿剂(市售NP-10)     0.3％
纳米二氧化钛          3-5％
纳米二氧化硅          3-5％
纳米碳酸钙水浆液      50％。
所述的纳米碳酸钙水浆液由碳酸钙和水组成，碳酸钙和水加入的重量百分比是：碳酸钙25％，水75％。
根据我们在实验室的试验和中试的结果，一种纳米涂料，最好由以下重量百分比组成：
去离子水                     3.8％
纳米复合浆                   11％
乙二醇                       2.7％
羟乙基纤维素(浓度2％)        5.5％
成膜助剂(市售TEXANOL酯醇)    1.6％
钛白粉(市售金红石钛白粉)     28.7％
煅烧高岭土(1250-1500目)      2.7％
重质碳酸钙                   2.7％
苯乙烯-丙乙烯酸酯乳液        39.6％
丙二醇(市售)                 0.55％
杀菌剂(市售KATHON-LXE)       0.16％
增稠剂                       0.2-2％
消泡剂(市售SPG-10)           0.1％
分散剂(市售PK200)            0.27％
润湿剂(市售NP-10)            0.06％
PH值调节剂                   0.2％。
所述的纳米复合浆，最好由以下重量百分比组成：
去离子水                     19.5％
乙二醇                14.7％
分散剂(市售PK200)     2.5％
分散剂(市售SN5040)    5％
润湿剂(市售NP-10)     0.3％
纳米二氧化钛          4％
纳米二氧化硅          4％
纳米碳酸钙水浆液      50％。
本发明所述加入的PH值调节剂0.2％，是将PH值调节至8-9。
本发明所述的纳米二氧化钛，选用30-40纳米的二氧化钛，最好35纳米。
本发明所述的纳米二氧化硅，选用30-40纳米的二氧化硅，最好35纳米。
本发明所述的纳米碳酸钙水浆液中的碳酸钙，选用30-40纳米的碳酸钙，最好35纳米。
本发明采用具有光催化特性的纳米材料及新型纳米无机抗菌材料，经特殊工艺对高分子聚合物乳液进行复合改性，即精制成高档的建筑装饰墙面漆。
本发明采用的纳米涂料配方，根据纳米材料独特的二元协同的双疏机理，制成的涂料涂层具有真正仿荷叶的表面微观结构，为此，能极大的降低灰尘及其它赃物对涂层表面的污染，从而使墙面长期保持清洁。本发明的涂料除了具有传统的高档乳胶漆华丽、柔和、厚重的装饰效果外，还具有如下特征：
1、特殊的双疏结构，即疏水、疏油，使得涂层的耐沾污性非常突出，灰尘、赃物不易粘附，轻轻擦洗就可除污。
2、纳米材料独特的表面效应，所述的纳米粉为纳米硅基氧化物，具有表面闭合的端部结构，纳米粉的形状为球形，粒径＜40纳米，具有摇实密度0.15-0.5g/cm，125-180m2/g的比表面积。
在涂层上的表现为耐擦性，我们经北京、上海及浙江大学分析测试中心作擦洗实验，耐磨性超过30万次。
3、纳米材料对紫外线极强的屏蔽作用，可减缓太阳光对涂层的破坏，使涂层更具有耐候、保色、保光、抗老化性能，延长了涂层的使用寿命。
本发明的有益效果是：具有独特的二元协同的双疏机理，制成的涂料涂层具有真正仿荷叶的表面微观结构，纳米粉的形状为球形，具有摇实密度0.15-0.5g/cm，120-180m2/g的比表面积，耐磨性超过30万次，施工性能佳，涂膜平整，手感细腻，遮盖力强，抗沾污性强，能用水清洗其表面，无毒、无味，环保，各项技术指标均优于国家标准数倍。
附图说明
图1是本发明纳米涂料中纳米粉的电镜照片。
图中显示的是纳米粉的形状，为球形。
具体实施方式
一种纳米涂料，采用纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米碳酸钙水浆液与复合添加剂制成的纳米复合浆，再加入填料和各种助剂，经反应釜混合反应、剪切乳化、砂磨机研磨分散、调漆釜调制和过滤机过滤后制得纳米涂料，制成的纳米涂料中经包覆形成的纳米粉的粒径为30-40纳米，平均粒径为35纳米，具有表面闭合的端部和荷叶的表面微观结构，纳米粉的形状为球形，具有摇实密度0.15-0.5g/cm，125-180m2/g的比表面积，所述的纳米涂料由以下重量百分比的材料成分组成：
去离子水                     3.8％
纳米复合浆                   11％
乙二醇                       2.7％
羟乙基纤维素(浓度2％)        5.5％
成膜助剂(市售TEXANOL酯醇)    1.6％
钛白粉(市售金红石钛白粉)     28.7％
煅烧高岭土(1250-1500目)      2.7％
重质碳酸钙                   2.7％
苯乙烯-丙乙烯酸酯乳液        39.6％
丙二醇(市售)                 0.55％
杀菌剂(市售KATHON-LXE)       0.16％
增稠剂                       0.2-2％
消泡剂(市售SPG-10)           0.1％
分散剂(市售PK200)            0.27％
润湿剂(市售NP-10)            0.06％
PH值调节剂                   0.2％。
所述的增稠剂，采用市售的亚乐顺中的RM-2020NPR、ASE-60和RM-8W组成，RM-2020NPR、ASE-60和RM-8W加入的重量百分比是：RM-2020NPR 10％，ASE-6010％，RM-8W 80％。
所述的PH值调节剂，采用氨水或市售的AMP-95有机氨多功能添加剂中的一种。AMP-95的组分是：含5％水的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
所述的分散剂PK200是成分是：聚羧酸盐类。
所述的纳米复合浆，由以下重量百分比组成：
去离子水              19.5％
乙二醇                14.7％
分散剂(市售PK200)     2.5％
分散剂(市售SN5040)    5％
润湿剂(市售NP-10)     0.3％
纳米二氧化钛          4％
纳米二氧化硅          4％
纳米碳酸钙水浆液      50％。
所述的纳米碳酸钙水浆液由碳酸钙和水组成，碳酸钙和水加入的重量百分比是：碳酸钙25％，水75％。
本发明所述的PH值调节剂0.2％，是将PH值调节至8-9。
本发明所述的纳米二氧化钛，选用30-40纳米的二氧化钛，最好35纳米。
本发明所述的纳米二氧化硅，选用30-40纳米的二氧化硅，最好35纳米。
本发明所述的纳米碳酸钙水浆液中的碳酸钙，选用30-40纳米的碳酸钙，最好35纳米。
本发明采用具有光催化特性的纳米材料及新型纳米无机抗菌材料，经特殊工艺对高分子聚合物乳液进行复合改性，即精制成高档的建筑装饰墙面漆。

Claims (4)

1、一种纳米涂料，采用纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米碳酸钙水浆液与复合添加剂制成的纳米复合浆，再加入填料和各种助剂，经反应釜混合反应、剪切乳化、砂磨机研磨分散、调漆釜调制和过滤机过滤后制得纳米涂料，其特征在于：制成的纳米涂料中，经包覆形成的纳米粉的平均粒径为35纳米，纳米粉的形状为球形，具有表面闭合的端部和荷叶的表面微观结构，具有摇实密度0.15-0.5g/cm，125-180m2/g的比表面积，所述的纳米涂料由以下重量百分比的材料成分组成：
去离子水               3.8％
纳米复合浆              10-12％
乙二醇                  2.5-2.8％
羟乙基纤维素(浓度2％)   5.3-5.7％
成膜助剂(TEXANOL酸酯)   1.4-1.7％
钛白粉(金红石钛白粉)    28-29％
1250-1500目的煅烧高岭土 2-3％
重质碳酸钙              2-3％
苯乙烯-丙乙烯酸酯乳液   39-40％
丙二醇                  0.5-0.6％
杀菌剂(KATHON-LXE)      0.1-0.2％
增稠剂                  0.2-2％
消泡剂(SPG-10)          0.1％
分散剂(PK200)           0.27％
润湿剂(NP-10)      0.06％
PH值调节剂         0.2％；
所述的纳米复合浆，由以下重量百分比组成：
去离子水          19-20％
乙二醇            14.5-15.3％
分散剂(PK200)     2-3％
分散剂(SN5040)    5％
润湿剂(NP-10)     0.3％
纳米二氧化钛      3-5％
纳米二氧化硅      3-5％
纳米碳酸钙水浆液  50％。
2、如权利要求1所述的一种纳米涂料，其特征在于：所述的增稠剂，采用市售的亚乐顺中的RM-2020NPR、ASE-60和RM-8W组成，RM-2020NPR、ASE-60和RM-8W的重量百分比是：RM-2020NPR10％，ASE-60 10％，RM-8W 80％。
3、如权利要求1所述的一种纳米涂料，其特征在于：所述的PH值调节剂，采用氨水或市售的AMP-95有机氨多功能添加剂中的一种，AMP-95的组分是：含5％水的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
4、如权利要求1所述的一种纳米涂料，其特征在于：所述的纳米碳酸钙水浆液由碳酸钙和水组成，碳酸钙和水加入量，按重量百分比是：碳酸钙25％，水75％。
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