CN106866095A - 一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法 - Google Patents

一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106866095A
CN106866095A CN201710044235.4A CN201710044235A CN106866095A CN 106866095 A CN106866095 A CN 106866095A CN 201710044235 A CN201710044235 A CN 201710044235A CN 106866095 A CN106866095 A CN 106866095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
diamond alkene
nanometer diamond
speed
stirring
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.)
Pending
Application number
CN201710044235.4A
Other languages
English (en)
Inventor
张洪涛
尹维召
杨晋中
武艳强
李盟
文炯
王聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN YUXING SINO CRYSTAL MICRON DIAMOND CO Ltd
Original Assignee
HENAN YUXING SINO CRYSTAL MICRON DIAMOND CO Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN YUXING SINO CRYSTAL MICRON DIAMOND CO Ltd filed Critical HENAN YUXING SINO CRYSTAL MICRON DIAMOND CO Ltd
Priority to CN201710044235.4A priority Critical patent/CN106866095A/zh
Publication of CN106866095A publication Critical patent/CN106866095A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/023—Chemical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/005—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing gelatineous or gel forming binders, e.g. gelatineous Al(OH)3, sol-gel binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明属于陶瓷涂料领域，具体涉及一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法。本发明由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30‑60份，纳米钻石烯3‑15份，去离子水5‑10份，防锈颜料5‑10份，无机填料5‑20份，表面活性剂1‑2份，防沉剂0.1‑1份，消泡剂0.01‑0.1份，流平剂1‑3份，PH调节剂0.1‑2份，硅烷偶联剂10‑30份。本发明使用后涂层的冲击韧性和耐磨性能强，防渗耐蚀性好，并且表面更加光洁，不粘性、防污性、散热性好，绿色环保，性质稳定，适用范围广泛。

Description

一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷涂料领域，具体涉及一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法。
背景技术
磨损和腐蚀是金属材料及其零部件最常见的失效形式，现在人们常在金属的表面涂覆成膜物质来防止磨损达到耐腐蚀的效果，由于成膜物质的不同，所形成的涂层主要分为有机涂层和无机涂层，但是有机涂层易老化、耐热耐寒性差，使用寿命差，无机涂层具备耐磨、耐腐蚀、耐热和不老化的特点受到人们的喜爱，现阶段的无机防腐涂层主要有：搪瓷涂层、玻璃涂层和陶瓷涂层三大类，陶瓷涂层相对于搪瓷涂层和玻璃涂层，其生产工艺简单、固化温度低、稳定性强、成本低、效率高的特点而被广泛使用，但是现有的陶瓷涂层仍然存在着导热率差、韧性差、附着力不足、致密性不足等缺点，因此需要进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲击韧性和耐磨性面强，表面光洁，不粘性，防污性和散热性好的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30-60份，纳米钻石烯3-15份，去离子水5-10份，防锈颜料5-10份，无机填料5-20份，表面活性剂1-2份，防沉剂0.1-1份，消泡剂0.01-0.1份，流平剂1-3份，PH调节剂0.1-2份，硅烷偶联剂10-30份。
进一步的，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：
a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，碱液为8-12wt%的NaOH溶液，碱洗温度为50-60℃，搅拌速度为25-30rpm，清洗25-30min；
b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，搅拌速度为20-30rpm，搅拌清洗20-30min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；
c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为25-30wt%的硫酸溶液，酸洗温度为50-60℃，搅拌速度为15-20rpm，搅拌时间为20-30min；
d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，搅拌速度为20-25rpm，搅拌8-10min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。
e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到130-150℃，保温3-5h后随炉温冷却，然后密封储存待用。
进一步的，所述的纳米钻石烯粒度配比为50nm︰100nm︰200nm=(1-2) ︰(2-3) ︰(4-5)。
进一步的，所述的无机胶粘剂为硅溶胶或铝溶胶，固含量为25%-30%。
进一步的，所述的防锈颜料为铁红或炭黑或钛白粉或钛镍黄。
进一步的，所述的无机填料为氧化铝、氧化硅、碳化硅或滑石粉的其中一种或两种以上的混合物；所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
进一步的，所述的防沉剂为膨润土；消泡剂为聚醚类，流平剂为水溶性氟碳树脂或有机硅类。
进一步的，所述的PH调节剂为稀盐酸或稀醋酸；硅烷偶联剂为三烷氧基型。
进一步的，所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和表面活性剂在第一容器中搅拌，于800-1000rpm速度下搅拌3-5min后，将第一容器放入超声波分散机中于30-40KHz的超声频率，400-500rpm的速度下搅拌20-30min，得纳米钻石烯分散液；
（2）颜填料浆液的配制：将50%的无机胶粘剂、防沉剂和消泡剂在第二容器内搅拌，在800-1000rpm速度下搅拌5-10min后，继而用400-500rpm的速度下边搅拌边加入防锈颜料和无机填料，研磨分散1-2h，即制得颜填料浆液；
（3）涂料的配制：将剩余的50%的无机胶粘剂和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于400-500rpm的速度下搅拌10-15min，再加入颜填料浆液和流平剂于100-300rpm速度下搅拌1-2h，再加入硅烷偶联剂和PH调节剂于100-300rpm的速度下搅拌1-2h，静置30-40min，即得成品。
与现有技术相比，本发明的技术效果为：
1. 纳米钻石烯的加入使陶瓷涂层的冲击韧性和耐磨性能得到很大的提高；
2 .纳米钻石烯的加入使陶瓷涂层更加密实，防渗耐蚀性更好，并且表面更加光洁，不粘性、防污性更好；
3. 纳米钻石烯的加入使陶瓷涂料的散热性更好，使其能够更好的运用于加热容器及电子元器件上；
4.本涂料为无机涂料，绿色环保，性质稳定，适用范围广泛。
附图说明
图1为实施例1中本发明的导热率随纳米钻石烯含量的变化关系图；
图2为实施例2中本发明的耐冲击韧性随纳米钻石烯含量的变化关系图；
图3为实施例3中本发明的耐磨性随纳米钻石烯含量的变化关系图。
具体实施方式
实施例1：
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂60份，纳米钻石烯3份，去离子水5份，防锈颜料5份，无机填料5份，表面活性剂1份，防沉剂0.1份，消泡剂0.01份，流平剂1份，PH调节剂0.1份，硅烷偶联剂19.79份。
其中，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：
a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为35KHz，碱液为8wt%的NaOH溶液，碱洗温度为50℃，搅拌速度为25rpm，清洗25min；
b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35KHz，搅拌速度为20rpm，搅拌清洗20min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；
c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为25wt%的硫酸溶液，酸洗温度为50℃，搅拌速度为15rpm，搅拌时间为20min；
d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35KHz，搅拌速度为20rpm，搅拌8min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。
e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到130℃，保温3h后随炉温冷却，然后密封储存待用。
所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和硬脂酸甘油酯在第一容器中搅拌，于800rpm速度下搅拌3min后，将第一容器放入超声波分散机中于30KHz的超声频率，400-500rpm的速度下搅拌20min，得纳米钻石烯分散液；
（2）颜填料浆液的配制：将50%的硅溶胶、膨润土和聚氧丙烯甘油醚在第二容器内搅拌，该硅溶胶的固含量为25%，在800rpm速度下搅拌5min后，继而用400rpm的速度下边搅拌边加入铁红和氧化铝，研磨分散1h，即制得颜填料浆液；
（3）涂料的配制：将剩余的50%的硅溶胶和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于400rpm的速度下搅拌10min，再加入颜填料浆液和聚二甲基硅氧烷于100rpm速度下搅拌1h，再加入KH-550和稀盐酸于100rpm的速度下搅拌1h，静置30min，即得成品。
实施例2：
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30份，纳米钻石烯15份，去离子水10份，防锈颜料6.9份，无机填料20份，表面活性剂2份，防沉剂1份，消泡剂0.1份，流平剂3份，PH调节剂2份，硅烷偶联剂10份。
其中，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：
a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为37.5KHz，碱液为10wt%的NaOH溶液，碱洗温度为55℃，搅拌速度为27.5rpm，清洗27.5min；
b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为37.5KHz，搅拌速度为25rpm，搅拌清洗25min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；
c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为27.5wt%的硫酸溶液，酸洗温度为55℃，搅拌速度为17.5rpm，搅拌时间为25min；
d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为37.5KHz，搅拌速度为22.5rpm，搅拌9min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。
e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到140℃，保温4h后随炉温冷却，然后密封储存待用。
所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和硬脂酸甘油酯在第一容器中搅拌，于900rpm速度下搅拌4min后，将第一容器放入超声波分散机中于35KHz的超声频率，450rpm的速度下搅拌25min，得纳米钻石烯分散液；
（2）颜填料浆液的配制：将50%的铝溶胶，膨润土和聚氧丙烯甘油醚在第二容器内搅拌，该铝溶胶的固含量为27%，在900rpm速度下搅拌7min后，继而用450rpm的速度下边搅拌边加入炭黑和氧化硅，研磨分散1.5h，即制得颜填料浆液；
（3）涂料的配制：将剩余的50%的铝溶胶和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于450rpm的速度下搅拌13min，再加入颜填料浆液和水溶性氟碳树脂于100-300rpm速度下搅拌1.5h，再加入KH-550和稀醋酸于200rpm的速度下搅拌1.5h，静置30-40min，即得成品。
实施例3：
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂35份，纳米钻石烯5份，去离子水6份，防锈颜料10份，无机填料9份，表面活性剂1.34份，防沉剂0.605份，消泡剂0.055份，流平剂2份，PH调节剂1份，硅烷偶联剂30份。
其中，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：
a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为40KHz，碱液为12wt%的NaOH溶液，碱洗温度为60℃，搅拌速度为30rpm，清洗30min；
b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为40KHz，搅拌速度为30rpm，搅拌清洗30min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；
c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为30wt%的硫酸溶液，酸洗温度为60℃，搅拌速度为20rpm，搅拌时间为30min；
d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为40KHz，搅拌速度为25rpm，搅拌10min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。
e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到150℃，保温5h后随炉温冷却，然后密封储存待用。
所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和表面活性剂在第一容器中搅拌，于1000rpm速度下搅拌5min后，将第一容器放入超声波分散机中于40KHz的超声频率， 500rpm的速度下搅拌30min，得纳米钻石烯分散液；
（2）颜填料浆液的配制：将50%的硅溶胶、膨润土和聚氧丙烯甘油醚在第二容器内搅拌，该硅溶胶的固含量为30%，在1000rpm速度下搅拌10min后，继而用500rpm的速度下边搅拌边加入钛白粉和碳化硅，研磨分散2h，即制得颜填料浆液；
（3）涂料的配制：将剩余的50%的硅溶胶和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于500rpm的速度下搅拌15min，再加入颜填料浆液和水溶性氟碳树脂于300rpm速度下搅拌2h，再加入KH-550和稀盐酸于300rpm的速度下搅拌2h，静置40min，即得成品。
实施例4：
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂45份，纳米钻石烯6份，去离子水7份，防锈颜料8份，无机填料8份，表面活性剂1.5份，防沉剂0.7份，消泡剂0.08份，流平剂2.5份，PH调节剂0.8份，硅烷偶联剂20.42份。
其中，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：
a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为40KHz，碱液为12wt%的NaOH溶液，碱洗温度为60℃，搅拌速度为30rpm，清洗25-30min；
b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为40KHz，搅拌速度为30rpm，搅拌清洗30min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；
c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为30wt%的硫酸溶液，酸洗温度为60℃，搅拌速度为20rpm，搅拌时间为30min；
d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为40KHz，搅拌速度为25rpm，搅拌10min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。
e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到150℃，保温5h后随炉温冷却，然后密封储存待用。
所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和硬脂酸甘油酯在第一容器中搅拌，于1000rpm速度下搅拌5min后，将第一容器放入超声波分散机中于40KHz的超声频率， 500rpm的速度下搅拌30min，得纳米钻石烯分散液；
（2）颜填料浆液的配制：将50%的铝溶胶、膨润土和聚氧丙烯甘油醚在第二容器内搅拌，所述的硅溶胶的固含量为30%，在1000rpm速度下搅拌10min后，继而用500rpm的速度下边搅拌边加入钛镍黄和滑石粉，研磨分散2h，即制得颜填料浆液；
（3）涂料的配制：将剩余的50%的铝溶胶和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于500rpm的速度下搅拌15min，再加入颜填料浆液和聚二甲基硅氧烷于300rpm速度下搅拌2h，再加入KH-550和稀醋酸于300rpm的速度下搅拌2h，静置40min，即得成品。
试验例1：
将实施例1中一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料中纳米钻石烯的加入量作为变量，使用
DRE-Ⅲ型多功能快速导热系数测试仪对纳米钻石烯的添加量为0-15份时所得的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的导热率进行检测，如图1所示，添加纳米钻石烯后其涂料的导热率不断增高，当添加量在10份时，各成分粒度配比最为合适，涂料最密实，相互接触面积最多，形成了良好的导热网络，导热率达到最高值，纳米钻石烯加入较少时，纳米钻石烯无法充分填满漆膜中的微小孔隙，相互之间接触较少，无法形成导热网；纳米钻石烯加入较多时，则颜填料粗细粒度配比不合理，且成膜基体不足，涂层的密实性反而下降，导热率也会下降。因此，含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料中纳米钻石烯的添加量为3-15份时，其导热率最佳。
试验例2：
将实施例1中一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料中纳米钻石烯的加入量作为变量，根据GB/T1732-1993对纳米钻石烯的添加量为0-15份时，所得的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的耐冲击韧性进行检测，如图2所示，添加纳米钻石烯时，由于经过活化处理的纳米钻石烯活性很强，表面含有较多的羟基和羧基，在偶联剂等助剂的作用下，在凝胶过程中能与基体产生化学键结合，形成交联，并且纳米钻石烯存在有“钉扎”效应，能阻止微裂纹的扩散，同时纳米钻石烯本身的刚性非常好，所以使陶瓷涂料的韧性得到了极大的提升，但是当纳米钻石烯加入过多，则颜基比过高，涂层结构不密实，整体性能都会下降，因此，含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料中纳米钻石烯中纳米钻石烯的添加量为3-15份时，其耐冲击韧性最佳。
试验例3：
将实施例1中一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料中纳米钻石烯的加入量作为变量，根据GB/T1768-1979对纳米钻石烯的添加量为0-15份时，所得的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的耐磨性进行检测，其中加载重量为1kg，转动圈数为500圈，如图3所示，由于纳米钻石烯硬度非常高，化学性质稳定，是非常优秀的耐磨材料，因此在加入量为3-15份时，其涂层的磨损量逐渐减小，但是当纳米钻石烯加入量大于15份时，涂层粘结物相对较少，涂层结构较为松散，结合不牢，耐磨颗粒会出现脱落，耐磨性反而下降。
试验例4：
将实施例1中一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的产品性能与现有未添加纳米钻石烯的陶瓷涂料进行对比，如下表1所示，本发明的主要性能优于现有的陶瓷涂料，在冲击韧性、水蒸气渗透率、硬度、表面粗超度和耐磨性上相对更好，其涂层结合的更加牢固密实，表面更加光滑和耐磨。
表1 本发明与现有未添加纳米钻石烯的陶瓷涂料的性能对比表

Claims (9)

1.一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30-60份，纳米钻石烯3-15份，去离子水5-10份，防锈颜料5-10份，无机填料5-20份，表面活性剂1-2份，防沉剂0.1-1份，消泡剂0.01-0.1份，流平剂1-3份，PH调节剂0.1-2份，硅烷偶联剂10-30份。
2.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：
a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，碱液为8-12wt%的NaOH溶液，碱洗温度为50-60℃，搅拌速度为25-30rpm，清洗25-30min；
b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为30-40KHz，搅拌速度为20-30rpm，搅拌清洗20-30min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；
c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为25-30wt%的硫酸溶液，酸洗温度为50-60℃，搅拌速度为15-20rpm，搅拌时间为20-30min；
d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为30-40KHz，搅拌速度为20-25rpm，搅拌8-10min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。
e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到130-150℃，保温3-5h后随炉温冷却，然后密封储存待用。
3. 根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的纳米钻石烯粒度配比为50nm︰100nm︰200nm=(1-2) ︰(2-3) ︰(4-5)。
4.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的无机胶粘剂为硅溶胶或铝溶胶，固含量为25%-30%。
5.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的为防锈颜料为铁红或炭黑或钛白粉或钛镍黄。
6.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的无机填料为氧化铝、氧化硅、碳化硅或滑石粉的其中一种或两种以上的混合物；所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的防沉剂为膨润土；消泡剂为聚醚类；流平剂为水溶性氟碳树脂或有机硅类。
8.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的PH调节剂为稀盐酸或稀醋酸；硅烷偶联剂为三烷氧基型。
9.根据权利要求1-8任一所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和表面活性剂在第一容器中搅拌，于800-1000rpm速度下搅拌3-5min后，将第一容器放入超声波分散机中于30-40KHz的超声频率，400-500rpm的速度下搅拌20-30min，得纳米钻石烯分散液；
（2）颜填料浆液的配制：将50%的无机胶粘剂、防沉剂和消泡剂在第二容器内搅拌，在800-1000rpm速度下搅拌5-10min后，继而用400-500rpm的速度下边搅拌边加入防锈颜料和无机填料，研磨分散1-2h，即制得颜填料浆液；
（3）涂料的配制：将剩余的50%的无机胶粘剂和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于400-500rpm的速度下搅拌10-15min，再加入颜填料浆液和流平剂于100-300rpm速度下搅拌1-2h，再加入硅烷偶联剂和PH调节剂于100-300rpm的速度下搅拌1-2h，静置30-40min，即得成品。
CN201710044235.4A 2017-01-21 2017-01-21 一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法 Pending CN106866095A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710044235.4A CN106866095A (zh) 2017-01-21 2017-01-21 一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710044235.4A CN106866095A (zh) 2017-01-21 2017-01-21 一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106866095A true CN106866095A (zh) 2017-06-20

Family

ID=59157805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710044235.4A Pending CN106866095A (zh) 2017-01-21 2017-01-21 一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106866095A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019095557A1 (zh) * 2017-11-14 2019-05-23 上海宜瓷龙新材料股份有限公司 三组分钻石耐磨陶瓷涂料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101781482A (zh) * 2009-12-04 2010-07-21 上海瓷龙化工有限公司 一种光催化自洁净纳米生态涂料及其制备方法
CN102690536A (zh) * 2011-03-21 2012-09-26 上海宜瓷龙新材料科技有限公司 一种环保型建筑铝幕墙用陶瓷涂料及其制备方法
CN104804480A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 上海复先材料科技有限公司 一种立体陶瓷涂料及其制备方法和应用
CN104926263A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 英杰惠能（北京）能源新技术有限公司 一种水性无机陶瓷涂料,其制备方法及使用方法
CN105238104A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 江门四方英特宝涂料有限公司 一种强附着力纳米陶瓷涂料
CN105253883A (zh) * 2015-09-25 2016-01-20 郑州华晶金刚石股份有限公司 一种新型可控型的层状结构的纳米钻石烯
CN105801071A (zh) * 2016-03-16 2016-07-27 陈威 底面合一无机转锈耐高温防锈涂料配方和制作技术
CN105860748A (zh) * 2016-05-01 2016-08-17 长沙民德消防工程涂料有限公司 无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101781482A (zh) * 2009-12-04 2010-07-21 上海瓷龙化工有限公司 一种光催化自洁净纳米生态涂料及其制备方法
CN102690536A (zh) * 2011-03-21 2012-09-26 上海宜瓷龙新材料科技有限公司 一种环保型建筑铝幕墙用陶瓷涂料及其制备方法
CN104804480A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 上海复先材料科技有限公司 一种立体陶瓷涂料及其制备方法和应用
CN104926263A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 英杰惠能（北京）能源新技术有限公司 一种水性无机陶瓷涂料,其制备方法及使用方法
CN105253883A (zh) * 2015-09-25 2016-01-20 郑州华晶金刚石股份有限公司 一种新型可控型的层状结构的纳米钻石烯
CN105238104A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 江门四方英特宝涂料有限公司 一种强附着力纳米陶瓷涂料
CN105801071A (zh) * 2016-03-16 2016-07-27 陈威 底面合一无机转锈耐高温防锈涂料配方和制作技术
CN105860748A (zh) * 2016-05-01 2016-08-17 长沙民德消防工程涂料有限公司 无溶剂环氧防腐涂料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张洪涛等: "具有可控SP3/SP2碳原子比例的多层碳纳米片-钻石烯制备", 《中国金属学会炭素材料分会第三十届学术交流会论文集》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019095557A1 (zh) * 2017-11-14 2019-05-23 上海宜瓷龙新材料股份有限公司 三组分钻石耐磨陶瓷涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021128879A1 (zh) 一种碳纳米管复合陶瓷网络改性水性不粘涂料的制备方法
CN102731052B (zh) 水性有机-无机复合涂料及其制备方法
CN103333539B (zh) 硅酸盐系无机水性高温耐热涂料及其制备方法
CN103205201A (zh) 不粘陶瓷涂料及其涂覆方法
CN101021013B (zh) 在金属基体表面制备耐磨纳米复合涂层的方法
CN112920629B (zh) 一种石墨烯不粘涂料及其制备方法
CN102391779A (zh) 金属基材防腐涂料及其制备方法
CN104745020A (zh) 钻石不粘涂料组合物及其制备方法
CN105778575A (zh) 一种用于厨具表面的水性陶瓷不粘涂料及其制备方法
CN104148258B (zh) 一种氟碳铝单板的制造工艺
CN101481554A (zh) 一种高硬度耐高温非氟水性不粘涂料
CN111718606B (zh) 封孔剂及其制备方法和应用、涂膜及其制备方法、防腐制品
CN108517153A (zh) 一种使涂层表面热量均匀分散的两层不粘涂料及制备方法
CN104629615B (zh) 一种木板制品表面涂覆用uv光油及其涂覆方法
CN105017955A (zh) 隔热保温涂料
CN103642362A (zh) 一种耐高温防腐蚀有机涂料
WO2021068506A1 (zh) 一种基于氧化石墨烯的水基防腐涂料及其制备方法
CN106634096A (zh) 一种水性纳米涂料及其制备工艺
CN113248986A (zh) 一种无机颗粒/聚四氟乙烯复合疏水耐磨涂层及其制备方法
CN105419628A (zh) 一种基于正硅酸乙酯的耐高温涂料及其制备方法
CN105778720A (zh) 一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料及其制备方法
CN101649143A (zh) 聚四氟乙烯改性聚氯乙烯涂料
CN106866095A (zh) 一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法
CN115725209A (zh) 一种纳米复合涂料及其制备方法
CN102382555B (zh) 一种无溶剂低温固化酚醛环氧防腐涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 450006 Zhengzhou Economic and Technological Development Zone, Henan Province, west of East Patrol Channel of Zhengzhou Export Processing Zone, Henan Province via Kaidi Ninth Avenue and north of North Fourth Road

Applicant after: HENAN SINO-CRYSTAL MICRO-DIAMOND Co.,Ltd.

Address before: 450006 Zhengzhou Economic and Technological Development Zone, Henan Province, west of East Patrol Channel of Zhengzhou Export Processing Zone, Henan Province via Kaidi Ninth Avenue and north of North Fourth Road

Applicant before: HENAN YUXING SINO-CRYSTAL MICRO-DIAMOND CO.,LTD.

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170620