CN103342947A - 一种新型的二维纳米涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的二维纳米涂料，其特征在于，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂20—25份，高岭土10—18份，抗菌剂1—3份，防霉剂1—5份，二维纳米绢云母30—45份，水10—20份，钛白粉10—14份，氧化铝粉10—13份，分散剂1—2份，膨胀珍珠岩2—4份，成膜助剂1—2份，石英粉5-10份，三聚氰胺15-25份，硅酸铝20-30份，氧化硅8-15份，硫酸钡1-3份，消泡剂1—3份，润湿剂1—3份，混合溶剂30—35份，氧化锌10—18份，磷酸锌20—38，氢氧化钠5—10份，盐酸1—8份。该技术方案中添加了二维纳米绢云母与其他涂料混合后，发生系列反应，最终形成的涂料化学稳定性好，具有优良的耐热和耐酸碱性，吸收和反射紫外线，具有抗菌、防霉的作用。

Description

一种新型的二维纳米涂料

技术领域

本发明涉及一种涂料，具体来说涉及一种新型的二维纳米涂料。

背景技术

随着经济的发展和科技的不断进步，人们的环保示意也越来越强，并且国家把节能减排作为一项重要的工作进行全面的推广，这使得各行各业朝着绿色、环保、科技的方向发展。建筑涂料是建筑行业不可缺少的装饰和保护性材料，涂覆于建筑物、装饰建筑物或保护建筑物。按建筑物的使用部位来分类，可分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料及屋面涂料，但是现有技术中的外墙建筑涂料普遍存在以下问题，1）保温性能较差，在寒冷的冬季或者是在炎热的夏季，均不能起到很好的保温隔热效果，2）耐高温、耐腐蚀性能差，长时间的使用后，外墙涂料逐渐被腐蚀掉，严重影响的外墙的美观以及外墙的质量，3）现有技术中的涂料吸收紫外线功能比较低，不能真正的做到吸收紫外线和保护外墙的目的，现有技术中有介绍有关纳米涂料或者绢云母的涂料，单纯纳米涂料成本较高，添加普通绢云母的涂料吸收紫外线的功能较差，如果将绢云母原料按照纳米技术要求进行添加，将会是一种理想的涂料，因此，迫切的需要一种新的涂料解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种成本较低，制作方法简单的新型的二维纳米涂料。

 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种新型的二维纳米涂料，其特征在于，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂20—25份，高岭土10—18份，抗菌剂1—3份，防霉剂1—5份，二维纳米绢云母30—45份，水10—20份，钛白粉10—14份，氧化铝粉10—13份，分散剂1—2份，膨胀珍珠岩2—4份，成膜助剂1—2份，石英粉5-10份，三聚氰胺15-25份，硅酸铝20-30份，氧化硅8-15份，硫酸钡1-3份，消泡剂1—3份，润湿剂1—3份，混合溶剂30—35份，氧化锌10—18份，磷酸锌20—38，氢氧化钠5—10份，盐酸1—8份。二维纳米绢云母具有很好的屏蔽紫外线和微波吸收功能，添加纳米改性的时候外墙涂料充分利用了纳米颗粒材料显著的量子尺寸效应和由此呈现的对吸收光谱和荧光光谱发生蓝移从而吸收、反射紫外线的光学特性，当二维纳米绢云母与树脂或者其他颜料复合并在涂料中成复合体后，作用在涂料上的紫外光能量基本上全部（达到98%以上）被二位纳米绢云母吸收和反射，因此，对加强了对外墙体的保护作用，大大提高了墙体的耐候性。

此外，二维纳米绢云母与其他涂料混合后，发生系列反应，最终形成的涂料化学稳定性好，具有优良的耐热和耐酸碱性，具有抗菌、防霉的作用。 

作为本发明的一种改进，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂21—24份，高岭土11—17份，抗菌剂1.1—2.8份，防霉剂1.1—4.5份，二维纳米绢云母33—43份，水11—18份，钛白粉11—14份，氧化铝粉11—12.5份，分散剂1.1—1.8份，膨胀珍珠岩2.1—3.8份，成膜助剂1.1—1.9份，石英粉6-9.5份，三聚氰胺17-23份，硅酸铝22-28份，氧化硅10-14份，硫酸钡1.1-2.9份，消泡剂1.3—2.8份，润湿剂1.3—2.8份，混合溶剂31—35份，氧化锌11—17份，磷酸锌21—36，氢氧化钠6—9份，盐酸2—6份。

作为本发明的一种改进，所述混合溶剂为二甲苯，甲醇，其中二甲苯、甲醇质量比为2—3：1—2。所述混合溶剂与上述混合物发生反应，进一步提高涂料的沉降性，触变性。

作为本发明的一种改进，所述混合溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、乙醇，其中邻苯二甲酸二甲酯、乙醇质量比为2.5—4：2—4。所述混合溶剂与上述混合物发生反应，进一步提高涂料的沉降性，耐刷性。

作为本发明的一种改进，所述涂料还包括空心玻璃微粉，所述空心玻璃微粉为2—4份，所述空心玻璃微粉的直径为5—8微米。所述空心玻璃微粉、膨胀珍珠岩在一定比例下混合，可以阻碍不同波长的光波、以及热红外线的传播，起到很好的隔热、保温作用。还可以调节涂料的光学性能，改善涂膜的外观，对涂料体系具有消光性。

作为本发明的一种改进，所述涂料还包括催化剂，所述催化剂为5—7份。所述催化剂作用将粉末进行固化。

作为本发明的一种改进，所述二维纳米涂料还包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的含量为5—10份。

一种新型二维纳米涂料所述涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，

1）将水放入搅拌机中，在180—280转/分的转速下依次加入抗菌剂，防霉剂、成膜助剂，加入后搅拌10—20分钟；

2）将钛白粉，氧化铝粉、氧化锌、磷酸锌、石英粉、二分之一的氢氧化钠，在无水容器中搅拌均匀，得到搅拌后的均匀混合物； 

3）将步骤2所的混合物全部加入搅拌机，再依次加入三聚氰胺，硅酸铝，氧化硅，环氧树脂，分散剂，消泡剂，润湿剂全部加入后，再加入二分之一的催化剂，三分之二的硫酸钡、四分之一的混合溶剂，二分之一的氢氧化钠之后转速在20分钟内逐渐提高到900—1200转/分，保持该转速时间为30—40分钟，温度控制在50—55°。

4）再次加入剩余的二分之一催化剂，温度升温至60—70°，转速降至600—800转/分，

5）将剩余的三分之一硫酸钡、四分之三的混合剂、二分之一的氢氧化钠和盐酸、膨胀珍珠岩、空心玻璃微粉、高岭土、二维纳米绢云母依次加入，转速缓慢降低，之后在5分钟内降低到150-200转/分，保持该转速时间为20—30分钟，即可得到所述新型二维纳米涂料。该方法简单，易于操作，并且整套操作流程工艺并不需要添加新的设备，进一步的降低成本，便于大规模推广。

作为本方法的进一步改进，在加入水后将聚乙烯醇放入搅拌机中，并进行适当的加热，温控设置为15—25°。加热使得所加溶剂充分溶解，发生反应。

相对于现有技术，该发明具有如下优点，1）该技术方案中添加了空心玻璃微粉、膨胀珍珠岩等，其中空心玻璃微粉、膨胀珍珠岩在一定比例下混合，可以阻碍不同波长的光波、以及热红外线的传播，起到很好的隔热、保温作用，还可以调节涂料的光学性能，改善涂膜的外观，对涂料体系具有消光性；2）该技术方案中，二维纳米绢云母具有很好的屏蔽紫外线和微波吸收功能，添加纳米改性的时候外墙涂料充分利用了纳米颗粒材料的因显著的量子尺寸效应和由此呈现的对吸收光谱和荧光光谱发生蓝移从而吸收、反射紫外线的光学特性，当二维纳米绢云母与树脂或者其他颜料复合并在涂料中成复合体后，作用在涂料上的紫外光能量基本上全部（达到98%以上）被二位纳米绢云母吸收和反射，因此，对加强了对外墙体的保护作用，大大提高了墙体的耐候性。此外，二维纳米绢云母与其他涂料混合后，发生系列反应，最终形成的涂料化学稳定性好，具有优良的耐热和耐酸碱性，具有抗菌、防霉的作用。 3）该涂料可以选择两种不同的混合溶剂，进一步提高涂料的沉降性，触变性和耐刷性。4)该方法生产的涂料，产品混合均匀，并且不会产生沉淀，其次，涂料的流平性较好，不容易开裂。

具体实施方式

  为了加深对本发明的理解和认识，下面结合具体实施方式对本发明作出进一步的说明和介绍。

实施例1：

一种新型的二维纳米涂料，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂20份，高岭土10份，抗菌剂1份，防霉剂1份，二维纳米绢云母30份，水10份，钛白粉10份，氧化铝粉10份，分散剂1份，膨胀珍珠岩2份，成膜助剂1份，石英粉5份，三聚氰胺15份，硅酸铝20份，氧化硅8份，硫酸钡1份，消泡剂1份，润湿剂1份，混合溶剂30份，氧化锌10份，磷酸锌20，氢氧化钠5份，盐酸1份，其中混合溶剂为二甲苯，甲醇，其中二甲苯、甲醇质量比为2：1。该涂料化学稳定性好，具有优良的耐热和耐酸碱性，具有抗菌、防霉的作用。 

实施例2：

一种新型的二维纳米涂料，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂20—25份，高岭土10—18份，抗菌剂1—3份，防霉剂1—5份，二维纳米绢云母30—45份，水10—20份，钛白粉10—14份，氧化铝粉10—13份，分散剂1—2份，膨胀珍珠岩2—4份，成膜助剂1—2份，石英粉5-10份，三聚氰胺15-25份，硅酸铝20-30份，氧化硅8-15份，硫酸钡1-3份，消泡剂1—3份，润湿剂1—3份，混合溶剂30—35份，氧化锌10—18份，磷酸锌20—38，氢氧化钠5—10份，盐酸1—8份，其中混合溶剂为二甲苯，甲醇，其中二甲苯、甲醇质量比为3：2。

实施例3：

一种新型的二维纳米涂料，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂21份，高岭土11份，抗菌剂1.1份，防霉剂1.1份，二维纳米绢云母33份，水11份，钛白粉11份，氧化铝粉11份，分散剂1.1份，膨胀珍珠岩2.1份，成膜助剂1.1份，石英粉6份，三聚氰胺17份，硅酸铝22份，氧化硅10份，硫酸钡1.1份，消泡剂1.3份，润湿剂1.3份，混合溶剂31份，氧化锌11份，磷酸锌21，氢氧化钠6份，盐酸2份。其中混合溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、乙醇，其中邻苯二甲酸二甲酯、乙醇质量比为2.5：2。

实施例4：

一种新型的二维纳米涂料，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂24份，高岭土17份，抗菌剂2.8份，防霉剂4.5份，二维纳米绢云母43份，水18份，钛白粉14份，氧化铝粉12.5份，分散剂1.8份，膨胀珍珠岩3.8份，成膜助剂1.9份，石英粉9.5份，三聚氰胺23份，硅酸铝28份，氧化硅14份，硫酸钡2.9份，消泡剂2.8份，润湿剂2.8份，混合溶剂35份，氧化锌17份，磷酸锌36，氢氧化钠9份，盐酸6份，其中混合溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、乙醇，其中邻苯二甲酸二甲酯、乙醇质量比为3：4。

实施例5：

一种新型的二维纳米涂料，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂22份，高岭土13份，抗菌剂1.5份，防霉剂2份，二维纳米绢云母35份，水13份，钛白粉12份，氧化铝粉11.5份，分散剂1.3份，膨胀珍珠岩2.5份，成膜助剂1.5份，石英粉7份，三聚氰胺19份，硅酸铝23份，氧化硅11份，硫酸钡2份，消泡剂1.8份，润湿剂2份，混合溶剂32份，氧化锌15份，磷酸锌25，氢氧化钠7份，盐酸3份。其中混合溶剂为二甲苯，甲醇，其中二甲苯、甲醇质量比为2.5：1.5。

实施例6：一种新型的二维纳米涂料，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂23份，高岭土15份，抗菌剂2.5份，防霉剂2.5份，二维纳米绢云母40份，水16份，钛白粉13份，氧化铝粉12份，分散剂1.6份，膨胀珍珠岩3.5份，成膜助剂1.6份，石英粉8份，三聚氰胺20份，硅酸铝26份，氧化硅13份，硫酸钡2.6份，消泡剂2.6份，润湿剂2.6份，混合溶剂33份，氧化锌16份，磷酸锌34，氢氧化钠8份，盐酸5份。其中混合溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、乙醇，其中邻苯二甲酸二甲酯、乙醇质量比为3：3.5。

实施例7：

作为本发明的一种改进，作为本发明的一种改进，所述二维纳米涂料还包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的含量为5—10份。

实施例8：

一种新型二维纳米涂料所述涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤，

1）将水放入搅拌机中，在180—280转/分的转速下依次加入抗菌剂，防霉剂、成膜助剂，加入后搅拌10—20分钟；

2）将钛白粉，氧化铝粉、氧化锌、磷酸锌、石英粉、二分之一的氢氧化钠，在无水容器中搅拌均匀，得到搅拌后的均匀混合物； 

3）将步骤2所的混合物全部加入搅拌机，再依次加入三聚氰胺，硅酸铝，氧化硅，环氧树脂，分散剂，消泡剂，润湿剂全部加入后，再加入二分之一的催化剂，三分之二的硫酸钡、四分之一的混合溶剂，二分之一的氢氧化钠之后转速在20分钟内逐渐提高到900—1200转/分，保持该转速时间为30—40分钟，温度控制在50—55°。

4）再次加入剩余的二分之一催化剂，温度升温至60—70°，转速降至600—800转/分，

5）将剩余的三分之一硫酸钡、四分之三的混合剂、二分之一的氢氧化钠和盐酸、膨胀珍珠岩、空心玻璃微粉、高岭土、二维纳米绢云母依次加入，转速缓慢降低，之后在5分钟内降低到150-200转/分，保持该转速时间为20—30分钟，即可得到所述新型二维纳米涂料。该方法简单，易于操作，并且整套操作流程工艺并不需要添加新的设备，进一步的降低成本，便于大规模推广。

实施例9：作为本发明的进一步改进，所述步骤1中，在加入水后将聚乙烯醇放入搅拌机中，并进行适当的加热，温控设置为15—25°。

将上述实施例中生产的涂料与现有技术中涂料对比如下：

可以看出，该新型的二维纳米涂料的各项指标远远超过国标，并且其质量较低，生产工艺简单，便于大规模的推广。

 

    需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种新型的二维纳米涂料，其特征在于，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂20—25份，高岭土10—18份，抗菌剂1—3份，防霉剂1—5份，二维纳米绢云母30—45份，水10—20份，钛白粉10—14份，氧化铝粉10—13份，分散剂1—2份，膨胀珍珠岩2—4份，成膜助剂1—2份，石英粉5-10份，三聚氰胺15-25份，硅酸铝20-30份，氧化硅8-15份，硫酸钡1-3份，消泡剂1—3份，润湿剂1—3份，混合溶剂30—35份，氧化锌10—18份，磷酸锌20—38，氢氧化钠5—10份，盐酸1—8份。

2.根据权利要求1所述的二维纳米涂料，其特征在于，所述涂料包括以下成分,按其质量配比如下，环氧树脂21—24份，高岭土11—17份，抗菌剂1.1—2.8份，防霉剂1.1—4.5份，二维纳米绢云母33—43份，水11—18份，钛白粉11—14份，氧化铝粉11—12.5份，分散剂1.1—1.8份，膨胀珍珠岩2.1—3.8份，成膜助剂1.1—1.9份，石英粉6-9.5份，三聚氰胺17-23份，硅酸铝22-28份，氧化硅10-14份，硫酸钡1.1-2.9份，消泡剂1.3—2.8份，润湿剂1.3—2.8份，混合溶剂31—35份，氧化锌11—17份，磷酸锌21—36，氢氧化钠6—9份，盐酸2—6份。

3.根据权利要求1所述的二维纳米涂料，其特征在于，所述混合溶剂为二甲苯，甲醇，其中二甲苯、甲醇质量比为2—3：1—2。

4.根据权利要求1所述的二维纳米涂料，其特征在于，所述混合溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、乙醇，其中邻苯二甲酸二甲酯、乙醇质量比为2.5—4：2—4。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的二维纳米涂料，其特征在于，所述涂料还包括空心玻璃微粉，所述空心玻璃微粉为2—4份，所述空心玻璃微粉的直径为5—8微米。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的二维纳米涂料，其特征在于，所述涂料还包括催化剂，所述催化剂为5—7份。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的二维纳米涂料，其特征在于，所述二维纳米涂料还包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的含量为5—10份。

8.根据权利要求1—7所述涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，

1）将水放入搅拌机中，在180—280转/分的转速下依次加入抗菌剂，防霉剂、成膜助剂，加入后搅拌10—20分钟；

2）将钛白粉，氧化铝粉、氧化锌、磷酸锌、石英粉、二分之一的氢氧化钠，在无水容器中搅拌均匀，得到搅拌后的均匀混合物； 

3）将步骤2所的混合物全部加入搅拌机，再依次加入三聚氰胺，硅酸铝，氧化硅，环氧树脂，分散剂，消泡剂，润湿剂全部加入后，再加入二分之一的催化剂，三分之二的硫酸钡、四分之一的混合溶剂，二分之一的氢氧化钠之后转速在20分钟内逐渐提高到900—1200转/分，保持该转速时间为30—40分钟，温度控制在50—55°；

4）再次加入剩余的二分之一催化剂，温度升温至60—70°，转速降至600—800转/分，

5）将剩余的三分之一硫酸钡、四分之三的混合剂、二分之一的氢氧化钠和盐酸、膨胀珍珠岩、空心玻璃微粉、高岭土、二维纳米绢云母依次加入，转速缓慢降低，之后在5分钟内降低到150-200转/分，保持该转速时间为20—30分钟，即可得到所述新型二维纳米涂料。

9.根据权利要求8所述涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，在加入水后将聚乙烯醇放入搅拌机中，并进行适当的加热，温度设置为15—25°。