CN108456466A - 一种高性能的纳米涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能的纳米涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能的纳米涂料，包括以下重量份的原料：纳米水性氟碳乳液42‑48份、苯丙乳液32‑34份、水性聚丙烯树脂26‑30份、混合纳米材料16‑20份、抗菌剂4‑6份、表面活性剂2‑4份、增稠剂1‑3份、pH调节剂1‑2份。本发明的目的是提供一种高性能的纳米涂料，该纳米涂料耐老化、抗菌性能优异，此外绿色环保，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种高性能的纳米涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米涂料技术领域，具体涉及一种高性能的纳米涂料及其制备方法。
背景技术
涂料是一种装饰材料，包括很多种，如内外墙建筑材料、地面涂层材料、钢结构防腐材料、以及其他功能性涂料等，建筑材料是近几年政府着力扶持的新兴产业，也是近年来发展迅速的产业，随着中国国民经济的快速增长，人们生活水平的不断提高，涂料产量和涂料用量正以较快的速度增长，目前成为世界第二大涂料消费国，随着各工业的发展，随着全球气候的变化和资源、能源的日趋紧张，环保越来越受到关注，世界各国相继制定了严格的环保法规政策，鼓励和推广使用绿色环保、节能材料的新品种；而纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能，一般来说，纳米涂料必须满足两个条件：首先，涂料中至少有一相的粒径尺寸在1-100nm的粒径范围；其次，纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高。
现有的纳米涂料耐老化、抗菌性能还有待提高，此外，还不是很绿色环保，限制了纳米材料在涂料上的应用。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高性能的纳米涂料，该纳米涂料耐老化、抗菌性能优异，此外绿色环保，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种高性能的纳米涂料，包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液42-48份、苯丙乳液32-34份、水性聚丙烯树脂26-30份、混合纳米材料16-20份、抗菌剂4-6份、表面活性剂2-4份、增稠剂1-3份、pH调节剂1-2份。
优选地，所述高性能的纳米涂料包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液45份、苯丙乳液33份、水性聚丙烯树脂28份、混合纳米材料18份、抗菌剂5份、表面活性剂3份、增稠剂2份、pH调节剂1.5份。
优选地，所述混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2。
优选地，所述抗菌剂为苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物。
优选地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种的组合。
优选地，所述增稠剂为聚氨酯类流变增稠剂。
优选地，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本发明还提供了一种高性能的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1100-1200r/min，搅拌45-55min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为75-85℃下反应45-55分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1200-1300r/min，搅拌1-2h，即得高性能的纳米涂料。
优选地，所述高性能的纳米涂料的制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为80℃下反应50分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1250r/min，搅拌1.5h，即得高性能的纳米涂料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种高性能的纳米涂料，各原料进行科学的配伍，明显的提高涂料的性能，此外，原料无毒无害，属于绿色环保涂料，添加的纳米材料粒径小、比表面积大，能够将木板形成致密的保护层，阻断木板释放有毒有害气体，苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物，具有很强的杀菌效果，继而涂料具有抗菌效果，混合纳米材料相互配合形成致密的保护膜，可以起到保温隔热效果，此外还可以提高成膜的机械性能。
（2）本发明的一种高性能的纳米涂料，添加的混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2组合，纳米氧化锌属于金属类纳米材料，可以提高涂料的耐磨性能，纳米碳纤维具有很强的物理性能，同时化学性质稳定，耐腐蚀性强，此外，具有很强的吸附能力，纳米二氧化硅可改善涂料的悬浮稳定性差、触变性差、耐候性差、耐洗刷性差等，使涂膜与墙体结合强度大幅提高，涂膜硬度增加，表面自洁能力也获得改善，三者相互搭配，进行优良的配比，使涂料性能大大的提高。
（3）本发明的一种高性能的纳米涂料，该纳米涂料耐老化、抗菌性能优异，此外绿色环保，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种高性能的纳米涂料，包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液42份、苯丙乳液32份、水性聚丙烯树脂26份、混合纳米材料16份、抗菌剂4份、表面活性剂2份、增稠剂1份、pH调节剂1份。
本实施例的混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2。
本实施例的抗菌剂为苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例的增稠剂为聚氨酯类流变增稠剂。
本实施例的pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本实施例的一种高性能的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1100r/min，搅拌45min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为75℃下反应45分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1200r/min，搅拌1h，即得高性能的纳米涂料。
实施例2.
本实施例的一种高性能的纳米涂料，包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液48份、苯丙乳液34份、水性聚丙烯树脂30份、混合纳米材料20份、抗菌剂6份、表面活性剂4份、增稠剂3份、pH调节剂2份。
本实施例的混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2。
本实施例的抗菌剂为苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例的增稠剂为聚氨酯类流变增稠剂。
本实施例的pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本实施例的一种高性能的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1200r/min，搅拌55min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为85℃下反应55分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1300r/min，搅拌2h，即得高性能的纳米涂料。
实施例3.
本实施例的一种高性能的纳米涂料，包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液45份、苯丙乳液33份、水性聚丙烯树脂28份、混合纳米材料18份、抗菌剂5份、表面活性剂3份、增稠剂2份、pH调节剂1.5份。
本实施例的混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2。
本实施例的抗菌剂为苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例的增稠剂为聚氨酯类流变增稠剂。
本实施例的pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本实施例的一种高性能的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为80℃下反应50分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1250r/min，搅拌1.5h，即得高性能的纳米涂料。
实施例4.
本实施例的一种高性能的纳米涂料，包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液44.9份、苯丙乳液33.1份、水性聚丙烯树脂27.8份、混合纳米材料17.8份、抗菌剂3.9份、表面活性剂2.8份、增稠剂1.9份、pH调节剂1.6份。
本实施例的混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2。
本实施例的抗菌剂为苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例的增稠剂为聚氨酯类流变增稠剂。
本实施例的pH调节剂为二甲基乙醇胺。
本实施例的一种高性能的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为80℃下反应50分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1250r/min，搅拌1.5h，即得高性能的纳米涂料。
实施例1至4制备发明的高性能的纳米涂料的性能测试结果如下
本发明的一种高性能的纳米涂料，该纳米涂料耐老化、抗菌性能优异，此外绿色环保，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高性能的纳米涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液42-48份、苯丙乳液32-34份、水性聚丙烯树脂26-30份、混合纳米材料16-20份、抗菌剂4-6份、表面活性剂2-4份、增稠剂1-3份、pH调节剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的纳米涂料，其特征在于，所述高性能纳米涂料包括以下重量份的原料：
纳米水性氟碳乳液45份、苯丙乳液33份、水性聚丙烯树脂28份、混合纳米材料18份、抗菌剂5份、表面活性剂3份、增稠剂2份、pH调节剂1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高性能的纳米涂料，其特征在于，所述混合纳米材料为钠米氧化锌、纳米碳纤维、纳米二氧化硅，按照重量比1:3:2。
4.根据权利要求3所述的一种蔬菜种子包衣剂，其特征在于，所述抗菌剂为苄索氯铵、异噻唑啉-3-酮，按照重量比2:1组成的混合物。
5.根据权利要求3所述的一种高性能的纳米涂料，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求5所述的一种高性能的纳米涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯类流变增稠剂。
7.根据权利要求1所述的一种高性能的纳米涂料，其特征在于，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺。
8.一种制备如权利要求1-7任一项所述的高性能的纳米涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1100-1200r/min，搅拌45-55min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为75-85℃下反应45-55分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1200-1300r/min，搅拌1-2h，即得高性能的纳米涂料。
9.根据权利要求8所述的一种高性能的纳米涂料的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将纳米水性氟碳乳液、苯丙乳液、水性聚丙烯树脂，加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A，再将混合物A、增稠剂加入到反应釜中，在温度为80℃下反应50分钟，得到混合物B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B、混合纳米材料、抗菌剂、表面活性剂、pH调节剂混合加入到高速混合机中，转速1250r/min，搅拌1.5h，即得高性能的纳米涂料。
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