CN101891982A - 二氧化硅包覆铝浆与pvdf高氟乳液的相容促进剂及相容方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液高效相容的促进剂，以及利用该相容促进剂的促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液相容的方法。采用纳米胶体硅与表面活性剂/醇溶液作为相容促进剂，能使二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液混溶性大大改善，不产生铝浆返粗发黑的现象，无过滤不掉的软颗粒。制成的漆膜手感细腻、闪烁感强、有金属质地。另外，使用该种相容促进剂，不需再大量使用醇醚类有机溶剂，符合环保低碳理念。
Description
技术领域
本发明涉及水性环保涂料领域，具体涉及一种促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液相容的促进剂，以及利用该相容促进剂促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液相容的方法。
背景技术
通常二氧化硅包覆铝浆必须在溶剂体系的浸润作用下，借助润湿分散剂才能较好的分散。但是当把这种铝浆加到PVDF高氟乳液中，就会返粗发黑并产生无法过滤掉的软颗粒，最终的漆膜往往粗糙失光，无金属质感。目前的技术体系缺点有三：1、铝浆分散时借助大量的醇醚类溶剂，如：BCS、丙二醇甲醚等，不符合环保低碳的方向；2、分散好的铝浆与PVDF高氟乳液相容性差，返粗发黑。3、漆膜的装饰效果不好。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种能够促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液相容的促进剂，以及利用该相容促进剂促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液相容的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方案是提供一种二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液的相容促进剂，所述相容促进剂为纳米胶体硅和表面活性剂/醇溶液的混合物。
所述表面活性剂/醇溶液的质量为纳米胶体硅固含量的10-40％。
所述纳米胶体硅的粒径为10-15nm。
本发明的第二方案是提供一种二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液的相容方法，所述方法包括：
1)在纳米胶体硅中加入占其固含量10-40％的表面活性剂/醇溶液，即得相容促进剂；
2)按照所需PVDF高氟乳液固含量的2～9％预留部分相容促进剂待用；
3)将二氧化硅包覆铝浆在搅拌状态下缓慢加入剩余的相容促进剂中，并充分搅拌至铝浆充分化开，得混合物A；
4)在搅拌状态下，将步骤2中预留的相容促进剂加入PVDF高氟乳液中，得混合物B；
5)将步骤3得到的混合物A加入步骤4得到的混合物B中，再继续搅拌10-20min。
为实现更好的相容效果，本发明还采取了以下优化方案：
所述步骤3中在二氧化硅包覆铝浆加入前，将所使用相容促进剂的PH值调整至8-10。
所述步骤3的搅拌转速为300-500rpm。
所述步骤3中充分搅拌至铝浆充分化开，用调漆刀刮膜于玻璃板上观察至无粗粒即可；
所述步骤4的搅拌转速为100-300rpm。
所述步骤5中，将混合物A呈细流状沿搅拌轴中心加入混合物B中。
本发明的制备原理为：采用透明状的纳米胶体硅与表面活性剂/醇溶液复配作为相容促进剂，其原理是透明状的纳米胶体硅，其粒径在10-15nm之间，远小于二氧化硅包覆铝浆的直径，并且二者都有类似的硅-氧-硅结构。因此，在分散润湿剂的作用下，铝片可以很好地托附于纳米胶体硅体系中。同时，在表面活性剂的参与下，细小粒径胶体硅粒子同PVDF乳液更容易亲和。以相容促进剂为媒介，二氧化硅包覆铝浆同PVDF乳液可以很好的复合或混溶在一起，分散铝浆时不用大量醇醚类溶剂，制成的漆膜外观效果良好。
本发明的有益效果为：本发明所采用的相容促进剂，能使二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液混溶性大大改善，不产生铝浆返粗发黑的现象，无过滤不掉的软颗粒。制成的漆膜手感细腻、闪烁感强、有金属质地。另外，使用该种相容促进剂，不再需要大量醇醚类有机溶剂浸润二氧化硅包覆铝浆，符合环保低碳理念。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。
二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液的相容促进剂，以及利用该相容促进剂促进二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液相容的方法如以下实施例：
1)在粒径10-15nm的纳米胶体硅中加入占其固含量10-40％的表面活性剂/醇溶液，即得相容促进剂；
2)按照所需PVDF高氟乳液固含量的2～9％预留部分相容促进剂待用；
3)测量剩余相容促进剂的PH值是否在8-10之间；若不在此区间内，调整相容促进剂的PH值至8-10之间；
4)在300-500rpm的搅拌速度下，将二氧化硅包覆铝浆缓慢加入PH值为8-10的相容促进剂中，并充分搅拌至铝浆充分化开，用调漆刀刮膜于玻璃板上观察至无粗粒即可，得混合物A；
5)在100-300rpm的搅拌速度下，将步骤2中预留的相容促进剂加入PVDF高氟乳液中，得混合物B；
6)将混合物A呈细流状沿搅拌轴中心加入混合物B中，再继续搅拌10-20min；
7)加入定向、触变、流平、增滑、增稠等助剂，搅匀即可制成以二氧化硅包覆铝浆为金属颜料，以PVDF高氟乳液为基料的高品质水性氟碳金属漆。
本发明中所使用的原材料来源如下：
PVDF高氟乳液采购自日本大金公司ZEFFLE SE-800水性氟乳液；
二氧化硅包覆铝浆采购德国爱卡公司STAPA HYDROLAN 214或501水性铝浆；
纳米胶体硅采购阿克苏·诺贝尔公司的产品R850或R301，其参数如下：
| 名称 | R850 | R301 |
| SiO2含量％ | 30 | 30 |
| 粒径(nm) | 15 | 10 |
| PH | 8.5 | 10.5 |
| 密度(g/cm3) | 1.2 | 1.2 |
| 粘度(cps) | 12 | 8 |
表面活性剂采购德国科宁公司的Hydropalat 140。
本发明所提供的相容促进剂，能使二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液混溶性大大改善，不产生铝浆返粗发黑的现象，无过滤不掉的软颗粒。制成的漆膜手感细腻、闪烁感强、有金属质地。另外，使用该种相容促进剂，不再需要大量醇醚类有机溶剂浸润二氧化硅包覆铝浆，符合环保低碳理念。
Claims (9)
1.二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液的相容促进剂，其特征在于所述相容促进剂为纳米胶体硅和含硅的表面活性剂/醇溶液的混合物。
2.根据权利要求1所述的相容促进剂，其特征在于所述表面活性剂/醇溶液的质量为纳米胶体硅固含量的10-40％。
3.根据权利要求1或2所述的相容促进剂，其特征在于所述纳米胶体硅的粒径为10-15nm。
4.二氧化硅包覆铝浆与PVDF高氟乳液的相容方法，其特征在于所述方法包括：
1)在纳米胶体硅中加入占其固含量10-40％的表面活性剂/醇溶液，即得相容促进剂；
2)按照所需PVDF高氟乳液固含量的2～9％预留部分相容促进剂待用；
3)将二氧化硅包覆铝浆在搅拌状态下缓慢加入剩余的相容促进剂中，并充分搅拌至铝浆充分化开，得混合物A；
4)在搅拌状态下，将步骤2中预留的相容促进剂加入PVDF高氟乳液中，得混合物B；
5)将步骤3得到的混合物A加入步骤4得到的混合物B中，再继续搅拌10-20min。
5.根据权利要求4所述的相容方法，其特征在于步骤3中在二氧化硅包覆铝浆加入前，将所使用相容促进剂的PH值调整至8-10。
6.根据权利要求4所述的相容方法，其特征在于所述步骤3的搅拌转速为300-500rpm。
7.根据权利要求4所述的相容方法，其特征在于所述步骤3中充分搅拌至铝浆充分化开，用调漆刀刮膜于玻璃板上观察至无粗粒即可；
8.根据权利要求4所述的相容方法，其特征在于所述步骤4的搅拌转速为100-300rpm。
9.根据权利要求4所述的相容方法，其特征在于所述步骤5中，将混合物A呈细流状沿搅拌轴中心加入混合物B中。
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