CN105566992A - 一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂及其制备方法 - Google Patents

一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：多水高岭石矿渣15-25、锂皂石14-22、多孔石英粉9-18、白云土22-28、海泡石10-15、拟薄水铝石？17-23、石棉尾矿12-18、白垩粉6-12、硅钙渣10-15、三硅酸镁5-10、陶瓷废料13-21、乙酸钾4-7、元明粉3-6、改性剂A？5-10、改性剂B？10-15。本发明制得的纳米晶须触变增稠剂具有增稠性强、触变性好、稳定性好等优点，给涂料体系带来优异的触变性能，改善涂料施工时的流平性和抗流挂性，易于喷涂、批刮或滚刷，扩大涂刷面积，延长涂料的开放时间，并有助于成膜。

Description

一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种增稠剂及其制备方法，具体涉及一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂及其制备方法。
背景技术
增稠剂是一类应用广泛的涂料助剂。增稠剂能使涂料增稠，以获得优异的机械及物理化学稳定性，在涂料施工中起到控制流变性的作用。目前市场用于涂料的增稠剂种类繁多，但是大多存在触变性差的缺点，容易导致涂料体系的颜、填料沉降分层，使得涂料在生产、贮存、施工、成膜过程中受到影响。因此，提高增稠剂的触变性显得非常重要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种触变性优异的溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂及其制备方法。
为实现上述你目的，本发明采用如下的技术方案:
一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂，由以下重量份的原料制成：多水高岭石矿渣15-25、锂皂石14-22、多孔石英粉9-18、白云土22-28、海泡石10-15、拟薄水铝石17-23、石棉尾矿12-18、白垩粉6-12、硅钙渣10-15、三硅酸镁5-10、陶瓷废料13-21、乙酸钾4-7、元明粉3-6、改性剂A5-10、改性剂B10-15；
所述改性剂A由以下重量份的原料混合而成：草酸钙6-12、硫酸铜4-9、硫化钠3-6、二甘醇5-10、羟乙基羧甲基纤维素7-11、油酸钠4-8、木质素磺酸钙3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2-4、乙氧基化脂肪酸甲酯5-7；
所述改性剂B由以下重量份的原料混合而成：聚氧化乙烯8-12、十四烷基二甲基氧化胺2-4、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠5-8、氢化蓖麻油4-6、丙烯酸核聚糖7-11、吐温-802-3、单十二烷基磷酸酯钾1-2；
一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将多水高岭石矿渣、锂皂石、白云土、海泡石、拟薄水铝石、石棉尾矿、硅钙渣混合均匀，粉碎，过150-250目筛，然后将过筛后的粉料加水搅拌制成质量浓度为45-50％的浆液，水浴加热至65-75℃，再加入10wt％稀硫酸调节浆液PH至4.5-5.5，1500-2000rpm高速球磨15-20min后加入改性剂A，2000-3000rpm高速球磨10-15min后再加入15wt％氢氧化钠溶液调节悬浮液PH至中性，2500-3500rpm高速球磨10-15min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤2-3次，烘干；
(2)将多孔石英粉、白垩粉、三硅酸镁、陶瓷废料、乙酸钾、元明粉混合均匀，粉碎，过100-200目筛后与步骤(1)制得的物料混合均匀，1500-2000rpm高速球磨15-25min，然后将球磨好的混合料装入刚玉烧杯中加盖密封，移至高温电炉中进行煅烧处理：先以15-20℃/min的速率升温至1250-1300℃，保温3-5h，然后以4-6℃/min的速率降温至970-1030℃，保温2-3h，再以3-5℃/min的速率降温至790-850℃，保温1-2h，最后以8-14℃/min的速率升温至1180-1240℃，保温2-4h，最后随炉自然冷却至常温；
(3)将步骤(2)制得的晶须用10wt％氢氟酸溶液浸泡2-3h，过滤，再用蒸馏水洗涤至无HF残留，如此重复3-4次；
(4)将步骤(3)处理后的晶须加水搅拌制成质量浓度为55-60％的浆液，再加入改性剂B，放入超声清洗机中，并用磁力搅拌器搅拌，边搅拌边超声分散30-40min，再放入球磨机中250-450rpm低速球磨分散15-20min，然后喷雾干燥成粉末，研细至纳米级，过筛即得成品。
本发明的有益效果：
(1)本发明步骤(1)利用改性剂A处理矿物原料，使其活化，从而具有优异的增稠性并能调节涂料的流动性，另外步骤(4)利用改性剂B进行改性处理，可以显著提高纳米晶须增稠剂的分散性，提高纳米晶须增稠剂与涂料中各组分的相容性。
(2)本发明制得的纳米晶须触变增稠剂具有增稠性强、触变性好、稳定性好等优点，在溶剂型涂料体系中加入本产品后，其粘度遇剪切即变小、停止剪切后又可恢复其原始粘度，给涂料体系带来优异的触变性能，改善涂料施工时的流平性和抗流挂性，易于喷涂、批刮或滚刷，扩大涂刷面积，延长涂料的开放时间，并有助于成膜。
具体实施方式
一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂，由以下重量(kg)的原料制成：多水高岭石矿渣20、锂皂石18、多孔石英粉12、白云土26、海泡石12、拟薄水铝石19、石棉尾矿16、白垩粉8、硅钙渣13、三硅酸镁8、陶瓷废料17、乙酸钾6、元明粉4、改性剂A8、改性剂B12；
所述改性剂A由以下重量(kg)的原料混合而成：草酸钙9、硫酸铜6、硫化钠4.5、二甘醇8、羟乙基羧甲基纤维素9、油酸钠6、木质素磺酸钙4、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺3、乙氧基化脂肪酸甲酯6；
所述改性剂B由以下重量(kg)的原料混合而成：聚氧化乙烯10、十四烷基二甲基氧化胺3、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠6、氢化蓖麻油5、丙烯酸核聚糖9、吐温-802.5、单十二烷基磷酸酯钾1.5；
一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多水高岭石矿渣、锂皂石、白云土、海泡石、拟薄水铝石、石棉尾矿、硅钙渣混合均匀，粉碎，过200目筛，然后将过筛后的粉料加水搅拌制成质量浓度为48％的浆液，水浴加热至60℃，再加入10wt％稀硫酸调节浆液PH至5.0，1600rpm高速球磨18min后加入改性剂A，2500rpm高速球磨12min后再加入15wt％氢氧化钠溶液调节悬浮液PH至中性，3000rpm高速球磨13min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤3次，烘干；
(2)将多孔石英粉、白垩粉、三硅酸镁、陶瓷废料、乙酸钾、元明粉混合均匀，粉碎，过150目筛后与步骤(1)制得的物料混合均匀，1800rpm高速球磨20min，然后将球磨好的混合料装入刚玉烧杯中加盖密封，移至高温电炉中进行煅烧处理：先以18℃/min的速率升温至1280℃，保温4h，然后以5℃/min的速率降温至1010℃，保温2.5h，再以4℃/min的速率降温至830℃，保温1.5h，最后以12℃/min的速率升温至1220℃，保温3h，最后随炉自然冷却至常温；
(3)将步骤(2)制得的晶须用10wt％氢氟酸溶液浸泡2.5h，过滤，再用蒸馏水洗涤至无HF残留，如此重复4次；
(4)将步骤(3)处理后的晶须加水搅拌制成质量浓度为56％的浆液，再加入改性剂B，放入超声清洗机中，并用磁力搅拌器搅拌，边搅拌边超声分散35min，再放入球磨机中350rpm低速球磨分散16min，然后喷雾干燥成粉末，研细至纳米级，过筛即得成品。
将上述实施例制得的纳米晶须触变增稠剂应用于溶剂型涂料中，将该涂料按照GB/T9756-2001进行性能检验,检测结果见表1。
表1涂料性能测试结果
项目 标准要求(一等品) 测试结果
容器中状态 搅拌后无硬块,呈均匀状态 搅拌后无硬块,呈均匀状态
施工性 涂刷二道无障碍 涂刷二道无障碍
涂膜外观 涂膜外观正常 涂膜外观正常
干燥时间/h ≤2 1.4
对比率 ≥0.95 0.96
耐碱性(24h) 涂膜无异常 涂膜无异常
耐洗刷性/次 ≥1000 8000
耐水性/96h 涂膜无异常 涂膜无异常
涂料耐冻融性 不变质 不变质
细度/μm - 52
粘度/(Pa·s) - 5.22
附着力/％ - 100％

Claims (2)

1.一种溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：多水高岭石矿渣15-25、锂皂石14-22、多孔石英粉9-18、白云土22-28、海泡石10-15、拟薄水铝石17-23、石棉尾矿12-18、白垩粉6-12、硅钙渣10-15、三硅酸镁5-10、陶瓷废料13-21、乙酸钾4-7、元明粉3-6、改性剂A5-10、改性剂B10-15；
所述改性剂A由以下重量份的原料混合而成：草酸钙6-12、硫酸铜4-9、硫化钠3-6、二甘醇5-10、羟乙基羧甲基纤维素7-11、油酸钠4-8、木质素磺酸钙3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2-4、乙氧基化脂肪酸甲酯5-7；
所述改性剂B由以下重量份的原料混合而成：聚氧化乙烯8-12、十四烷基二甲基氧化胺2-4、羟丙基氧化淀粉琥珀酸酯钠5-8、氢化蓖麻油4-6、丙烯酸核聚糖7-11、吐温-802-3、单十二烷基磷酸酯钾1-2。
2.一种如权利要求1所述的溶剂型涂料用纳米晶须触变增稠剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将多水高岭石矿渣、锂皂石、白云土、海泡石、拟薄水铝石、石棉尾矿、硅钙渣混合均匀，粉碎，过150-250目筛，然后将过筛后的粉料加水搅拌制成质量浓度为45-50%的浆液，水浴加热至65-75℃，再加入10wt%稀硫酸调节浆液PH至4.5-5.5，1500-2000rpm高速球磨15-20min后加入改性剂A，2000-3000rpm高速球磨10-15min后再加入15wt%氢氧化钠溶液调节悬浮液PH至中性，2500-3500rpm高速球磨10-15min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤2-3次，烘干；
（2）将多孔石英粉、白垩粉、三硅酸镁、陶瓷废料、乙酸钾、元明粉混合均匀，粉碎，过100-200目筛后与步骤（1）制得的物料混合均匀，1500-2000rpm高速球磨15-25min，然后将球磨好的混合料装入刚玉烧杯中加盖密封，移至高温电炉中进行煅烧处理：先以15-20℃/min的速率升温至1250-1300℃，保温3-5h，然后以4-6℃/min的速率降温至970-1030℃，保温2-3h，再以3-5℃/min的速率降温至790-850℃，保温1-2h，最后以8-14℃/min的速率升温至1180-1240℃，保温2-4h，最后随炉自然冷却至常温；
（3）将步骤（2）制得的晶须用10wt%氢氟酸溶液浸泡2-3h，过滤，再用蒸馏水洗涤至无HF残留，如此重复3-4次；
（4）将步骤（3）处理后的晶须加水搅拌制成质量浓度为55-60%的浆液，再加入改性剂B，放入超声清洗机中，并用磁力搅拌器搅拌，边搅拌边超声分散30-40min，再放入球磨机中250-450rpm低速球磨分散15-20min，然后喷雾干燥成粉末，研细至纳米级，过筛即得成品。
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