CN103360800B - 高漂浮型水性铝银浆及其制备方法 - Google Patents
高漂浮型水性铝银浆及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103360800B CN103360800B CN201310342107.XA CN201310342107A CN103360800B CN 103360800 B CN103360800 B CN 103360800B CN 201310342107 A CN201310342107 A CN 201310342107A CN 103360800 B CN103360800 B CN 103360800B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver slurry
- water
- aluminium
- filter cake
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- -1 aluminium-silver Chemical compound 0.000 title claims abstract description 127
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 118
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 116
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 52
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 51
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 38
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 31
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 16
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 14
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 14
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 12
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 7
- 238000003483 aging Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 6
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GTXWPZRNXZAPGM-UHFFFAOYSA-N NCCC[SiH](OC(OCC)(OCC)OCC)OC Chemical compound NCCC[SiH](OC(OCC)(OCC)OCC)OC GTXWPZRNXZAPGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 3
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-cyano-4-methylpentan-2-yl)diazenyl]-2,4-dimethylpentanenitrile Chemical compound CC(C)CC(C)(C#N)N=NC(C)(C#N)CC(C)C WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 4
- VVWRJUBEIPHGQF-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl n-propan-2-yloxycarbonyliminocarbamate Chemical compound CC(C)OC(=O)N=NC(=O)OC(C)C VVWRJUBEIPHGQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000007613 slurry method Methods 0.000 description 3
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 150000007516 brønsted-lowry acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007528 brønsted-lowry bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000003922 charged colloid Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种高漂浮型水性铝银浆及其制备方法。该高漂浮型水性铝银浆包括铝片和溶剂，其中铝片上依次包覆二氧化硅层和疏水层；疏水层由多元醇单体、多元酸单体和功能单体形成的聚合物组成。本发明所提供的水性铝银浆在用于水性涂料时具有较高的表面张力而难以被水性基料所浸润，从而浮在漆膜表面自我定向，进而得到了一种具有漂浮能力的水性铝银浆，其中水性铝银浆的水面遮盖力高达3000～10000cm2/g，可媲美于目前的油性浮型铝银浆的水面遮盖力，能广泛应用于各种水性涂料体系。
Description
技术领域
本发明涉及铝银浆表面改性技术领域，具体而言，涉及一种高漂浮型水性铝银浆及其制备方法。
背景技术
水性铝银浆大多通过对油性铝银浆表面改性得到，其中改性方法主要分为钝化法和包覆法。
中国专利200810030678.9公开了一种二氧化硅包覆水性铝银浆的制备方法，该方法通过对铝粉表面进行电位调控，使铝粉表面带正电荷，再通过向铝粉中滴加硅醇盐水解反应生成负电荷的二氧化硅胶体，均匀致密地吸附在经过调控的带正电荷的铝粉表面，实现二氧化硅胶体在铝粉表面自组装，使铝粉表面包覆一层二氧化硅膜，从而得到二氧化硅包覆型水性铝银浆。
中国专利200910094838.0公开了一种用于水性涂料的铝银浆制备方法，该方法首先在原料铝粉表面实现羟基化，再添加硅氧烷经水解反应生成硅醇与铝粉表面羟基结合，使铝粉表面包覆一层保护膜，再通过球磨机用蒸馏水做溶剂研磨制备出用于水性涂料的水性铝银浆。该方法制备的水性铝银浆在醇溶剂和水溶剂中具有良好的分散性和优异的耐腐蚀性能，金属效果好。
中国专利200910198864.8公开了一种非浮型二氧化硅包覆型水性铝银浆及其制备方法，该方法通过二氧化硅胶粒自组装，有带负电SiO2胶体均匀致密地吸附在带正电的铝粉表面，从而获得了一种非浮型二氧化硅包覆型的水性铝银浆。
但是上述三种方法所得到的水性铝银浆均为非浮型的，铝片难以浮在漆膜表面，而传统的油性浮型铝银浆由于溶剂油的存在难以分散于水性涂料中，且铝是两性金属易被水或酸和碱腐蚀，从而氧化失去光泽并产生氢气。鉴于传统的油性浮型铝银浆不能直接用于水性涂料，因此，如何对传统的油性浮型铝银浆进行处理使得制备出的水性铝银浆具有漂浮能力一直是目前研究的热点。
发明内容
本发明旨在提供一种高漂浮型水性铝银浆及其制备方法，以解决现有技术中制备的水性铝银浆不能漂浮的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种高漂浮型水性铝银浆，包括铝片和溶剂，其中铝片上依次包覆有二氧化硅层和疏水层；疏水层由多元醇单体、多元酸单体和功能单体形成的聚合物组成。
进一步地，多元醇单体为三羟甲基丙烷、乙二醇和新戊二醇中的一种或多种；多元酸单体为苯酐、间苯二甲酸、乙二酸、苯甲酸和月桂酸中的一种或多种；功能单体为丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸中的一种或多种。
进一步地，二氧化硅层的厚度为0.5～2.0μm，疏水层的厚度0.5～2μm。
进一步地，水性铝银浆的固含量为50%～70%，水面遮盖力为3000～10000cm3/g。
根据本发明的另一方面，提供了一种高漂浮型水性铝银浆的制备方法，包括以下步骤：S1、对油性铝银浆进行表面改性，得到改性铝银浆滤饼；S2、恒温并在碱性条件下在改性铝银浆滤饼的表面包覆二氧化硅层；以及S3、在二氧化硅层表面包覆疏水层，得到高漂浮型水性铝银浆；其中，疏水层为多元醇单体、多元酸单体和功能单体的聚合物。
进一步地，对油性铝银浆进行表面改性的步骤包括：S11、将油性铝银浆分散到醇类或醚类溶剂中，得到第一分散液；以及S12、向第一分散液中加入硅烷偶联剂和水，搅拌均匀，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。
进一步地，醇类或醚类溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇单丁醚和丙二醇甲醚中的一种或多种，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
进一步地，在改性铝银浆滤饼的表面包覆二氧化硅层的步骤包括：S21、将改性铝银浆滤饼分散到醇类或醚类溶剂中，得到第二分散液；以及S22、调节第二分散液的pH值至7～8后，恒温40℃～50℃，加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂，水解包覆4～12小时，陈化，冷却，筛分，压滤，得到包覆有二氧化硅层的铝银浆滤饼。
进一步地，在二氧化硅层表面包覆疏水层的步骤包括：S31、将包覆有二氧化硅层的铝银浆滤饼与醇类或醚类溶剂混合，在70℃～85℃下分散，得到第三分散液；以及S32、向第三分散液中加入偶氮类引发剂，充分分散，之后加入多元酸单体、多元醇单体和功能单体，搅拌反应，冷却，筛分，压滤，得到高漂浮型水性铝银浆。
应用本发明的技术方案，通过对油性铝银浆的表面进行改性后再依次包覆二氧化硅层和疏水层，由于制备的水性铝银浆具有疏水层，在用于水性涂料时具有较高的表面张力而难以被水性基料所浸润，从而浮在漆膜表面自我定向，进而得到了一种具有漂浮能力的水性铝银浆。本发明所提供的水性铝银浆的水面遮盖力高达3000～10000cm2/g，可媲美于目前的油性浮型铝银浆的水面遮盖力，能广泛应用于各种水性涂料体系。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了解决现有技术中水性铝银浆不能漂浮的问题，本发明提供了一种高漂浮型水性铝银浆，包括铝片和溶剂，铝片上依次包覆有二氧化硅层和疏水层；该疏水层由多元醇单体、多元酸单体和功能单体形成的聚合物组成。
通过对油性铝银浆的表面改性后再依次包覆二氧化硅层和疏水层，由于疏水层的存在使得制备的水性铝银浆用于水性涂料时具有较高的表面张力而难以被水性基料所浸润，从而浮在漆膜表面自我定向，进而得到了一种具有漂浮能力的水性铝银浆。本发明所提供的水性铝银浆的固含量为50%～70%，水面遮盖力高达3000～10000cm2/g，可媲美于目前的油性浮型铝银浆的水面遮盖力，能广泛应用于各种水性涂料体系。
本发明所采用的多元醇单体为三羟甲基丙烷、乙二醇和新戊二醇中的一种或多种；多元酸单体为苯酐、间苯二甲酸、乙二酸、苯甲酸和月桂酸中的一种或多种；功能单体为丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸中的一种或多种。本发明将上述单体所形成的聚合物包覆在二氧化硅层表面形成疏水层，由于聚合物具有疏水和亲有机物特性，形成的疏水层拥有较高的表面张力而难以被水性基料所浸润，这样经过双层包覆的水性铝银浆能够浮在漆膜表面自我定向，具有较高的水面遮盖力。本发明优选包括但不限于多元醇、多元酸和功能单体，优选采用上述多元醇、多元酸和功能单体形成的聚合物作为疏水层主要是考虑到上述单体所形成的聚合物具有较高的表面张力，更难以被水性基料所浸润，具有更高的漂浮能力。
根据本发明的一种优选实施方式，在双层包覆的铝片中，二氧化硅层的厚度为0.5～2μm，疏水层的厚度为0.5～2μm。将二氧化硅层和疏水层的厚度控制在上述范围内不会显著地降低铝片表面的金属光泽。如果二氧化硅层和疏水层厚度大于2μm，会使得包覆层过厚，而过厚的包覆层会明显降低铝片的光反射特性、包覆层的粗糙度和不均匀性，进一步降低水性铝银浆的“金属感”和水面遮盖力；相反，如果二氧化硅层和疏水层的厚度小于0.5μm，会使得包覆层过薄，而过薄的包覆层则很容易被酸性或碱性物质腐蚀，进一步导致水性铝银浆的耐腐蚀性能降低。
本发明还提供了一种高漂浮型水性铝银浆的制备方法。在制备高漂浮型水性铝银浆的过程中，首先对油性铝银浆进行表面改性，该具体过程为：
在常温条件下将油性铝银浆分散到醇类或醚类溶剂中，得到第一分散液；向第一分散液中加入硅烷偶联剂和水，搅拌均匀，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。本发明所采用的原料为市售油性铝银浆，固含量为50%～70%。此步骤中优选按照每重量份油性铝银浆分散到2～3重量份醇类或醚类溶剂中，再加入0.01～0.05重量份的硅烷偶联剂和0.02～0.06重量份的水。
对油性铝银浆进行表面改性后，再在铝银浆表面包覆二氧化硅层，考虑到油性铝银浆中铝粉的表面具有一层油脂层（如硬脂酸层），该油脂层的存在使得油性铝银浆中铝粉的表面很难被包覆，为了使得铝粉表面与包覆的二氧化硅层结合更加紧密，本发明在碱性条件下在改性铝银浆滤饼的表面包覆二氧化硅层，具体过程为：
将上述的改性铝银浆滤饼分散到2～4份的醇类或醚类溶剂中，得到第二分散液；并调节第二分散液的pH值至7～8，恒温40℃～50℃，之后加入0.01～0.05重量份的水，0.02～0.05重量份的硅烷偶联剂和0.01～0.04重量份的正硅酸乙酯。加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂后水解包覆4～12小时，陈化，冷却，筛分，压滤，得到包覆有二氧化硅层的铝银浆。本发明优选采用氨水或乙二胺调整第二分散液的pH值，但并不局限于此。
究其原理，本发明在制备水性铝银浆的过程中，首先采用硅烷偶联剂对油性铝银浆进行表面预处理，利用硅烷偶联剂水解生成SiOH，Si-OH之间脱水缩合，生成含Si-OH的低聚硅氧烷，低聚硅氧烷中的SiOH与铝银浆表面的OH形成氢键，随着脱水反应而与铝银浆表面形成共价键连接；表面改性后再通过滴加正硅酸乙酯等硅醇盐与硅烷偶联剂的混合物，水解生成的SiO2与铝银浆形成接枝包覆，从而在铝银浆表面形成二氧化硅包覆层。
另一方面，硅烷偶联剂具有双官能团结构，分子既有能发生水解-缩聚反应亲无机物的基团，又有可与含不饱和双键的单体发生共聚反应亲有机物的基团。本发明在对改性铝银浆滤饼表面包覆完二氧化硅层后，继续在二氧化硅层上包覆疏水层，得到高漂浮型水性铝银浆，其中疏水层为多元醇单体、多元酸单体和功能单体形成的聚合物。在二氧化硅层上包覆疏水层的具体过程包括：
将上述包覆有二氧化硅层的铝银浆与2～3份的醇类或醚类溶剂混合，在70℃～85℃下分散，得到第三分散液；向第三分散液中加入偶氮类引发剂，充分分散，之后加入多元酸单体、多元醇单体和功能单体，搅拌反应，冷却，筛分，压滤，得到高漂浮型的水性铝银浆。优选向第三分散液中加入0.02～0.05重量份的偶氮类引发剂，再加入由0.2～0.5重量份的醇类或醚类溶剂混合的0.01～0.04重量份的多元酸单体、0.01～0.03重量份的多元醇单体和0.01～0.06重量份的功能单体，这样偶氮类引发剂引发多元酸单体、多元醇单体和功能单体在二氧化硅层表面接枝聚合形成聚合物疏水层，从而在水性铝银浆的表面形成双层包覆。其中偶氮类引发剂优选包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等。
由于水性铝银浆的最外包覆层为多元醇、多元酸和功能单体聚合形成的聚合物疏水层，疏水层的存在使得水性铝银浆的表面具有较高的表面张力而难以被水性基料所浸润，因此会浮在漆膜表面自我定向。本发明所提供的高漂浮型铝银浆的水面遮盖力可达3000～10000cm2/g，可媲美浮型的油性铝银浆的水面遮盖力。
本发明所采用的醇类或醚类溶剂优选包括但不限于乙醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇单丁醚和丙二醇甲醚中的一种或多种，硅烷偶联剂优选包括但不限于甲基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。在包覆二氧化硅层步骤与对油性铝银浆进行表面改性预处理步骤中所用硅烷偶联剂可以相同也可以不同，本发明没有特别的限制。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
1）将100kg固含量为50%，D50为10um的油性铝银浆（购于长沙族兴新材料股份有限公司）分散于250kg异丙醇溶剂中得到第一分散液，向第一分散液中加入5kg甲基三甲氧基硅烷和3kg水，充分分散后，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。
2）将滤饼置于反应釜内，向滤饼中加入300kg异丙醇溶剂和5kg水，恒温40℃，充分分散，得到第二分散液。采用乙二胺调节第二分散液的pH值至7，之后滴加5kg的3-氨丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯3kg，滴加时间为12h，水解包覆4小时，陈化、冷却、筛分、压滤，即得到包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼。
3）将包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼和250kg乙二醇单丁醚投入反应釜内，恒温70℃分散，得到第三分散液；向第三分散液中加入3kg偶氮二异丁腈，充分分散。之后滴加由50kg乙二醇单丁醚混合的2kg苯酐、2kg三羟甲基丙烷、3kg丙烯酸，滴加时间为4h，搅拌反应8h，自然冷却后筛分，压滤，即得双层包覆的高漂浮型水性铝银浆，采用乙二醇单丁醚调整高漂浮型水性铝银浆的固含量。
实施例2
1）将100kg固含量为60%，D50为10um的油性铝银浆（购于长沙族兴新材料股份有限公司）分散于250kg乙醇溶剂中得到第一分散液，向第一分散液中加入5kg甲基三甲氧基硅烷和3kg水，充分分散后，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。
2）将滤饼置于反应釜内，向滤饼中加入300kg异丙醇溶剂和5kg水，恒温50℃，充分分散，得到第二分散液。采用乙二胺调节第二分散液的pH值至7，之后滴加5kg的3-氨丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯3kg，滴加时间为12h，水解包覆4小时，陈化、冷却、筛分、压滤，即得到包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼。
3）将包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼和250kg丙二醇甲醚投入反应釜内，恒温85℃分散，得到第三分散液；向第三分散液中加入3kg偶氮二异丁腈，充分分散。之后滴加由50kg乙二醇单丁醚混合的2kg苯酐、2kg三羟甲基丙烷、3kg丙烯酸，滴加时间为4h，搅拌反应8h，自然冷却后筛分，压滤，即得双层包覆的高漂浮型水性铝银浆，采用乙二醇单丁醚调整高漂浮型水性铝银浆的固含量。
实施例3
除了将实施例1中步骤6）中苯酐更换为乙二酸外，其他原料和数据均不变。
实施例4
除了将实施例2中步骤5）中的偶氮二异丁腈更换为偶氮二异庚腈外，其他原料及数据不变。
实施例5
1）将120kg固含量为60%，D50为10um的油性铝银浆（购于长沙族兴新材料股份有限公司）分散于240kg正丙醇溶剂中得到第一分散液，向第一分散液中加入1.2kg3-氨丙基三甲氧基硅烷和2.4kg水，充分分散后，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。
2）将滤饼置于反应釜内，向滤饼中加入240kg正丙醇溶剂和4.5kg水，恒温40℃，充分分散，得到第二分散液。采用乙二胺调节第二分散液的pH值至8，之后滴加2.4kg的氨丙基甲基二甲氧基硅烷、1.2kg正硅酸乙酯，滴加时间为6h，水解包覆4小时，陈化、冷却、筛分、压滤，即得到包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼。
3）将包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼和240kg乙二醇单丁醚投入反应釜内，恒温75℃分散，得到第三分散液；向第三分散液中加入2.4kg偶氮二异庚腈，充分分散。之后滴加由24kg乙二醇单丁醚混合的1.2kg乙二酸、1.2kg新戊二醇和1.2kg马来酸酐，滴加时间为6h，搅拌反应8h，自然冷却后，筛分，压滤，即得双层包覆的高漂浮型水性铝银浆，采用乙二醇单丁醚调整高漂浮型水性铝银浆的固含量。
实施例6
1）将150kg固含量为70%，D50为10um的油性铝银浆（购于长沙族兴新材料股份有限公司）分散于450kg丙二醇甲醚溶剂中得到第一分散液，向第一分散液中加入4.5kg3-氨丙基三甲氧基硅烷和3kg水，充分分散后，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。
2）将滤饼置于反应釜内，向滤饼中加入240kg丙二醇甲醚溶剂和9.6kg水，恒温45℃，充分分散，得到第二分散液。采用氨水调节第二分散液的pH值至7.5，之后滴加7.5kg的甲基三甲氧基硅烷、6.0kg正硅酸乙酯，滴加时间为5h，水解包覆4小时，陈化、冷却、筛分、压滤，即得到包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼。
3）将包覆有二氧化硅层的水性铝银浆滤饼和450kg乙二醇单丁醚投入反应釜内，恒温75℃分散，得到第三分散液；向第三分散液中加入7.5kg偶氮二异庚腈，充分分散。之后滴加由75kg乙二醇单丁醚混合的6.0kg苯甲酸、4.5kg三羟甲基丙烷和9.0kg甲基丙烯酸，滴加时间为5h，搅拌反应7h，自然冷却后，筛分，压滤，即得双层包覆的高漂浮型水性铝银浆，采用乙二醇单丁醚调整高漂浮型水性铝银浆的固含量。
对实施例1～6中得到的高漂浮型水性铝银浆以及市售的原料油性铝银浆（由长沙族兴新材料股份有限公司提供）进行测试，性能指标见表1。
根据中华人民共和国化工行业标准HG/T2456-93中铝银浆的测试方法，对高漂浮型水性铝银浆的固含量、水面遮盖力以及平均粒径进行测定。
表1
从表1中的数据可以看出，实施例1～6中均采用了本发明的技术方案在油性铝银浆的表面改性后再依次包覆二氧化硅层和疏水层，与现有技术中的油性铝银浆相比，可以看出采用本发明的方法制备的水性铝银浆的水面遮盖力高达3000～10000cm2/g，说明包覆二氧化硅层和疏水层后水性铝银浆的表面张力较高，光泽度和反射率较好，从光泽度和反射率的数据看，并没有显著降低铝片表面的金属光泽，并且粗糙度和粒径比较均匀。其中实施例1中制备的水性铝银浆的二氧化硅层和疏水层的厚度均为由于不在0.5～2μm的范围内，使得实施例1中制备的水性铝银浆的水面遮盖力相对于实施例2～6中制备的水性铝银浆的水面遮盖力相对降低。
可见，采用本发明的方法制备的水性铝银浆在用于水性涂料时因具有较高的表面张力而难以被水性基料所浸润，从而浮在漆膜表面自我定向，可媲美于目前的油性浮型铝银浆的水面遮盖力，能广泛应用于各种水性涂料体系。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高漂浮型水性铝银浆，包括铝片和溶剂，其特征在于，所述铝片上依次包覆有二氧化硅层和疏水层；所述疏水层由多元醇单体、多元酸单体和功能单体形成的聚合物组成。
2.根据权利要求1所述的水性铝银浆，其特征在于，所述多元醇单体为三羟甲基丙烷、乙二醇和新戊二醇中的一种或多种；所述多元酸单体为苯酐、间苯二甲酸、乙二酸、苯甲酸和月桂酸中的一种或多种；所述功能单体为丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水性铝银浆，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为0.5～2.0μm，所述疏水层的厚度0.5～2μm。
4.根据权利要求1所述的水性铝银浆，其特征在于，所述水性铝银浆的固含量为50%～70%，水面遮盖力为3000～10000cm3/g。
5.一种高漂浮型水性铝银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对油性铝银浆进行表面改性，得到改性铝银浆滤饼；
S2、恒温并在碱性条件下在所述改性铝银浆滤饼的表面包覆二氧化硅层；以及
S3、在所述二氧化硅层表面包覆疏水层，得到所述高漂浮型水性铝银浆；
其中，所述疏水层由多元醇单体、多元酸单体和功能单体形成的聚合物组成。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，对所述油性铝银浆进行表面改性的步骤包括：
S11、将所述油性铝银浆分散到醇类或醚类溶剂中，得到第一分散液；以及
S12、向所述第一分散液中加入硅烷偶联剂和水，搅拌均匀，固液分离，得到改性铝银浆滤饼。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述醇类或醚类溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇单丁醚和丙二醇甲醚中的一种或多种，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述改性铝银浆滤饼的表面包覆所述二氧化硅层的步骤包括：
S21、将所述改性铝银浆滤饼分散到醇类或醚类溶剂中，得到第二分散液；以及
S22、调节所述第二分散液的pH值至7～8后，恒温40℃～50℃，加入正硅酸乙酯和硅烷偶联剂，水解包覆4～12小时，陈化，冷却，筛分，压滤，得到包覆有所述二氧化硅层的铝银浆滤饼。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述二氧化硅层表面包覆疏水层的步骤包括：
S31、将包覆有所述二氧化硅层的铝银浆滤饼与醇类或醚类溶剂混合，在70℃～85℃下分散，得到第三分散液；以及
S32、向所述第三分散液中加入偶氮类引发剂，充分分散，之后加入多元酸单体、多元醇单体和功能单体，搅拌反应，冷却，筛分，压滤，得到所述高漂浮型水性铝银浆。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310342107.XA CN103360800B (zh) | 2013-08-07 | 2013-08-07 | 高漂浮型水性铝银浆及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310342107.XA CN103360800B (zh) | 2013-08-07 | 2013-08-07 | 高漂浮型水性铝银浆及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103360800A CN103360800A (zh) | 2013-10-23 |
| CN103360800B true CN103360800B (zh) | 2015-02-11 |
Family
ID=49363109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310342107.XA Active CN103360800B (zh) | 2013-08-07 | 2013-08-07 | 高漂浮型水性铝银浆及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103360800B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103552394B (zh) * | 2013-10-24 | 2016-05-25 | 上海维凯光电新材料有限公司 | 无需真空镀铝的转移膜及其制备方法 |
| CN107828250B (zh) * | 2017-10-18 | 2020-08-07 | 安徽天易金属新材料有限公司 | 一种可适应多体系的包覆型铝颜料及其制备方法 |
| CN115820004A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-03-21 | 长沙族兴新材料股份有限公司 | 一种ph响应型水性铝银浆及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101798373A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-08-11 | 鞍山润德精细化工有限公司 | 水性丙烯酸改性聚酯树脂生产工艺及其生产线 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006041658A1 (en) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Dow Global Technologies Inc. | Encapsulated metallic-look pigment |
| JP4942294B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2012-05-30 | 東洋アルミニウム株式会社 | メタリック顔料およびこれを含む塗料 |
| US8580382B2 (en) * | 2005-10-13 | 2013-11-12 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Coated metal pigment, method for production of the same, and coating composition containing the same |
| CN100465235C (zh) * | 2006-11-24 | 2009-03-04 | 华南理工大学 | 一种包覆型铝粉颜料的制备方法 |
| EP2128204A1 (de) * | 2008-05-28 | 2009-12-02 | Eckart GmbH | Metalleffektpigment mit Additiv |
| JP5196432B2 (ja) * | 2008-09-17 | 2013-05-15 | 東洋アルミニウム株式会社 | 樹脂被覆メタリック顔料、それを含有する水性塗料、それが塗布された塗装物、およびその製造方法 |
| CN101580653B (zh) * | 2009-06-10 | 2012-05-09 | 华南理工大学 | 有机无机杂化纳米膜包覆型铝粉颜料及其制备方法与应用 |
| CN102093761A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-06-15 | 深圳职业技术学院 | 水性铝银浆的制备方法 |
| DE102011055072A1 (de) * | 2011-11-04 | 2013-05-08 | Eckart Gmbh | Beschichtete, nasschemisch oxidierte Aluminiumeffektpigmente, Verfahren zu deren Herstellung, Beschichtungsmittel und beschichteter Gegenstand |
| CN102660161B (zh) * | 2012-05-04 | 2014-12-03 | 长沙族兴新材料股份有限公司 | 水性铝浆及其制备方法 |
-
2013
- 2013-08-07 CN CN201310342107.XA patent/CN103360800B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101798373A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-08-11 | 鞍山润德精细化工有限公司 | 水性丙烯酸改性聚酯树脂生产工艺及其生产线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103360800A (zh) | 2013-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103333531B (zh) | 一种水性铝银浆及其制备方法 | |
| CN102653628B (zh) | 一种纳米溶胶改性水性聚氨酯乳液的制备方法及应用 | |
| CN102093761A (zh) | 水性铝银浆的制备方法 | |
| CN101235226B (zh) | 一种二氧化硅包覆型水性铝银浆的制备方法 | |
| JP6262261B2 (ja) | Ｓｉ−Ｍｇ−Ａｌゾル、それにコアシェル微細球をドープさせた複合塗膜液及びその作製適用 | |
| CN103725052A (zh) | 一种水性瓷膜涂料及其制备方法 | |
| CN103360800B (zh) | 高漂浮型水性铝银浆及其制备方法 | |
| CN107286705B (zh) | 纳米无机复合颜料及其制备方法 | |
| CN109206017B (zh) | 一种石墨烯掺杂玻璃镀膜液及其制备方法 | |
| CN108485361B (zh) | 一种含石墨烯的红外低发射率涂料 | |
| CN111073433B (zh) | 一种外墙隔热涂料及其制备方法 | |
| EP2938753B1 (en) | A coating composition, a preparation method therefore, and use thereof | |
| CN102229777A (zh) | 一种疏水疏油性环氧涂料及其制备和使用方法 | |
| CN101024737A (zh) | 抗紫外纳米氧化锌复合粉体的制备方法 | |
| CN113698846A (zh) | 一种超支化环氧富锌涂料及其制备方法 | |
| CN104730605B (zh) | 一种显示用光扩散膜及其制备方法 | |
| CN109401442A (zh) | 一种uv固化纳米镀银导电油墨及其制备方法 | |
| CN115960496B (zh) | 一种耐候耐腐蚀金属氟碳涂料及其制备方法 | |
| CN114958075B (zh) | 一种水性反射油墨及其制备方法与在光伏玻璃中的应用 | |
| CN102746768A (zh) | 水性彩色玻璃涂料及其制备方法与应用 | |
| CN107828251B (zh) | 一种含氟聚合物及二氧化硅双层包覆型铝银浆的制备方法 | |
| TWI586771B (zh) | A paste composition for a solar cell electrode | |
| JP4803353B2 (ja) | 軟磁性材料及びその製造法、該軟磁性材料を含む圧粉磁心 | |
| KR102568474B1 (ko) | 적외선 차폐막 형성용 액 조성물 및 이것을 사용한 적외선 차폐막의 제조 방법 그리고 적외선 차폐막 | |
| CN114702899A (zh) | 一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: High floating aqueous aluminum silver slurry and its preparation method Effective date of registration: 20210918 Granted publication date: 20150211 Pledgee: Ningxiang sub branch of Bank of Changsha Co.,Ltd. Pledgor: ZUXING NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021980009561 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20150211 Pledgee: Ningxiang sub branch of Bank of Changsha Co.,Ltd. Pledgor: ZUXING NEW MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2021980009561 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: High floating waterborne aluminum silver slurry and its preparation method Granted publication date: 20150211 Pledgee: Ningxiang sub branch of Bank of Changsha Co.,Ltd. Pledgor: ZUXING NEW MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2024980013898 |