CN109206948B - 基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料及其制备方法 - Google Patents

基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明关于基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料及其制备方法,属于基于石墨烯的墙体无机涂料领域,按照质量百分数包括以下成分:莫来石5~15%、珍珠岩6~15%、石墨烯1~20%、玻化微珠2~10%、海泡石3~10%、钠长石6~15%、轻质碳酸钙5~18%、铝土矿5~10%、纳米二氧化钛2~8%、纳米硅溶胶10~15%、助剂20~30%、纯丙乳液3~6%。该涂料粘接强度强,施工简单,涂料耐洗刷。同时,在高温条件下,涂层不起泡、不开裂、不脱落,起到防水、防火、耐盐、耐碱性、隔热保温、防腐防锈、抗老化等作用。

Description

基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及基于石墨烯的墙体无机涂料生产领域,具体涉及基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料及其制备方法。
【背景技术】
随着我国现代工业的不断发展,建筑材料的种类也十分丰富。市场上的涂料有两大类:一是有机涂料,长期以来,有机涂料以其良好的装饰性、品种的多样性和低廉的价格取得了广泛的应用。但是这类材料一般主要原材料来源于煤、石油、天然气等天然资源。加工时会产生大量的副产物和挥发性溶剂以及剩余单体,不容易清除,也含有毒性,既造成了环境污染又浪费了大量的资源和能源,且在保管、运输上这类涂料容易发生火灾,并且在粉刷后,部分的有机物挥发会造成对大气的污染,尤其当使用在室内时,会直接对人们的身体健康造成危害,有机涂料涂饰在墙体表面,与外墙形成涂膜,而空气与水分所产生的压力受温度的影响而在不透气的内外墙表面产生运动,不断作用于涂料的涂膜,一段时间后,将使墙面涂膜出现空鼓、起泡甚至掉皮脱落。二是无机涂料,具有良好的透气性、抗污染性以及优良的综合环保性能,一般能耐受400℃~1300℃的高温,且膜温度低、其涂膜具有优良的耐候性、在紫外光作用下非常稳定、良好的耐热性、遇火不燃、较好的耐污染性、不易吸灰、能保持明快的装饰效果、在制作与使用过程中无挥发性有机物产生、不会污染环境、原材料资源丰富、成本低廉等,因而具有广阔的应用前景。
申请号201611162668.1的中国发明专利,公开了一种石墨烯防腐涂料及制备方法,提高了涂料的导热性能、粘力和稳定性,但是在附着力的等性能方面有待提高。申请号201310131419.6的中国发明专利,公开了一种石墨烯无机涂料及其使用方法,但石墨烯的添加量一旦超过5%则会影响成膜质量。为解决现有的不足,本发明的目的提供一种基于石墨烯的无机涂料,由于石墨烯具有良好的热稳定性,优异的不渗透性以及对氧气,水和腐蚀性离子有效的阻隔等优异性能,在金属防腐方面有着较为明显的优势,但石墨烯其层间强大的范德华力和高比表面积使得涂料中石墨烯容易聚集在一起,限制其广泛使用。研究表明,可采用多种方法对石墨烯进行改性等方法将其分散开,但往往因石墨烯分散效果不佳或其抗沉降时间太短而影响石墨烯的应用效果。
【发明内容】
鉴于以上提出的问题,本发明的发明目的是,提供基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,能大大提高无机涂料的表面附着力,且在高温条件下,涂层不起泡、不龟裂、不剥落,起到防水、防火、无污染、隔热保温、防腐防锈、抗老化、绝缘等作用。
实现本发明的技术方案如下:
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石5~15%、珍珠岩6~15%、石墨烯5~20%、玻化微珠2~10%、海泡石3~10%、钠长石6~15%、轻质碳酸钙5~18%、铝土矿5~10%、纳米二氧化钛2~8%、纳米硅溶胶10~15%、助剂20~30%、纯丙乳液3~6%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75~85%、磷酸锌15~30%、六偏磷酸钠1~3%。
进一步地,所述无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石5~10%、珍珠岩8~12%、石墨烯6~18%、玻化微珠3~5%、海泡石3~6%、钠长石8~15%、轻质碳酸钙10~16%、铝土矿5~8%、纳米二氧化钛4~8%、纳米硅溶胶10~14%、助剂20~30%、纯丙乳液4~6%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75~80%、磷酸锌20~30%、六偏磷酸钠1~3%。
进一步地,所述纳米硅溶胶首先经过改性处理,是将纳米硅溶胶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,于室温下搅拌10~11h即可。
进一步地,所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的使用量为所述纳米硅溶胶质量的2.0~3.0wt%。
进一步地,所述轻质碳酸钙的粒径为0.02~0.10μm。
本发明还提供一种基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在250~300℃的温度环境下预热3~5min,再将其转至温度1050~1150℃温度下处理1~3s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过140~200目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,于超声功率为150~200w搅拌混合40~50min得到物质A;
S3:将莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙采用1200~1600r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌10~15min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合进行研磨60~80min,再向研磨物中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌2~4h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散20~30min,得无机外墙涂料。
进一步地,在步骤S3中,所述莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿均经过粉碎后过120~140目标准筛。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
本发明的无机外墙涂料,加入石墨烯和莫来石,配合珍珠岩、玻化微珠、海泡石、钠长石、轻质碳酸钙、铝土矿、纳米二氧化钛、纳米硅溶胶作用,能大大提高无机涂料在高温条件下的耐候性,使涂层表面不起泡、不开裂、不脱落,具有防水、防火、耐盐、耐碱性、隔热保温、防腐防锈、抗老化等作用。
其中,所用石墨烯是已知的最薄的一种二维材料,其二维片层结构,使其能够在涂料中层层叠加,从而形成致密的物理隔绝层,起到显著的物理隔绝作用,从而提高涂料的防腐性能、物理阻隔性、和突出的力学性能和化学稳定性,改善防腐涂料涂膜的成膜性,且石墨烯的导热系数高,该涂料应用于建筑墙体可有效降低建筑物的内部温度,节能效果明显。
本发明加入的莫来石是一种优质的耐火材料,它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等优点,进一步提高了材料的抗压强度和耐候性,从而更好地解决了有机涂料硬度低、易脱落、不耐候、不抗腐蚀、不耐高温、不防火的技术不足。
本发明加入的珍珠岩因其具有珍珠裂隙结构而得名,具有圆弧形裂纹结构,具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、且无毒、无味、防火、吸音,经膨胀处理后具有轻质的优点,结合石墨烯应用于涂料中,可使石墨烯于涂料中分散更为均匀,可以显著提高涂层的防腐耐候性能。
本发明加入的玻化微珠具有一层透亮的密封玻壳,内部空穴中充满惰性气体.这一结构使涂料内蓄存了大量静态空气,因而使涂料构成强有力的气相绝缘,因玻壳不透水,涂料的吸水率大大降低,增强涂料强度,并使干固期明显缩短;另外,其闭孔结构有效消除了孔内间的对流和孔壁之间的辐射换热,使涂料的保温性能进一步增强;且其具有的球形结构类似滚珠作用,改变了涂料内部集料运动时的摩擦机制,结合石墨烯的片层结构减少了内部摩擦阻力,使涂料和易性突出,极易涂抹。海泡石呈纤维状,其收缩率低,可塑性好,比表面大,吸附性强,质轻,还具有隔热、抗腐蚀、抗辐射及热稳定等性能,进一步提高过了石墨烯在涂料中的分散程度。加入了钠长石、轻质碳酸钙、铝土矿可提高涂料的粘性及遮盖力,使涂膜光滑,具有较高的耐磨性。
纳米二氧化钛粉体具有亲水性,而且亲和石墨烯、珍珠岩、钠长石、轻质碳酸钙、铝土矿等粉体,具有高分散性和化学稳定性,使其粉体不沉淀,纯丙乳液具有联合其他各个组分的作用,其优良的耐候性,优良的抗回粘性,纯丙乳液添加到本发明的涂料中,是涂料系统中有很好的相容性,再经过本申请人进行调整各个组分的含量,使整个配方的各个组分能够很好地相容形成整个产品,提高了涂料的高耐候、高耐水、抗污染的特性。
本申请人利用助剂和纳米硅溶胶的协同作用,提高涂料的耐高温性能,并改善涂料的粘结性能,提高了石墨烯在涂料中的分散性。申请人通过对纳米硅溶胶于使用前进行改性处理,提高了涂膜的延展性,及漆膜的附着力、耐热性和强度,使涂料的漆膜的附着力强,冲击强度好,耐热性佳。
本发明的耐候无机外墙涂料,将原材料组分进行分步添加混合,得到均匀度较高和性能良好的涂料成品。由于本发明涉及多种组分和物质,其具有固体、液体和粉质状态,其润湿度各不相同,需要根据不同的特性调整其加入和混合的顺序,最终得到的涂料混度均匀度高,耐候性好。本发明所采用的每一技术手段都是相互配合、相互促进的,且步步为营、环环相扣的,所产生的总的技术效果远远高于单个技术手段所产生的技术手段的简单加和。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石5%、珍珠岩10%、石墨烯10%、玻化微珠5%、海泡石7%、钠长石14%、轻质碳酸钙5%、铝土矿5%、纳米二氧化钛2%、纳米硅溶胶10%、助剂23%、纯丙乳液4%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75%、磷酸锌24%、六偏磷酸钠1%;
所述纳米硅溶胶首先经过改性处理,是将纳米硅溶胶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,于室温下搅拌10h即可;所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的使用量为所述纳米硅溶胶质量的2.0wt%;
所述轻质碳酸钙的粒径为0.02μm;
所述无机外墙涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在250℃的温度环境下预热3min,再将其转至温度1050℃温度下处理1s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过140目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,于超声功率为150w搅拌混合40min得到物质A;
S3:将莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙均经过粉碎后过120目标准筛,再将粉碎后的物质采用1200r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌10min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合进行研磨60min,再向研磨物中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌2h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散20min,得无机外墙涂料。
实施例2
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石10%、珍珠岩6%、石墨烯6%、玻化微珠3%、海泡石5%、钠长石12%、轻质碳酸钙8%、铝土矿8%、纳米二氧化钛4%、纳米硅溶胶15%、助剂20%、纯丙乳液3%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠80%、磷酸锌18%、六偏磷酸钠2%;
所述纳米硅溶胶首先经过改性处理,是将纳米硅溶胶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,于室温下搅拌11h即可;所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的使用量为所述纳米硅溶胶质量的3.0wt%;
所述轻质碳酸钙的粒径为0.10μm;
所述无机外墙涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在300℃的温度环境下预热5min,再将其转至温度1150℃温度下处理3s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过200目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,于超声功率为200w搅拌混合50min得到物质A;
S3:将莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙均经过粉碎后过140目标准筛,再将粉碎后的物质采用1600r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌15min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合进行研磨80min,再向研磨物中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌4h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散30min,得无机外墙涂料。
实施例3
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石12%、珍珠岩8%、石墨烯15%、玻化微珠3%、海泡石9%、钠长石6%、轻质碳酸钙5%、铝土矿5%、纳米二氧化钛3%、纳米硅溶胶10%、助剂20%、纯丙乳液4%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠77%、磷酸锌20%、六偏磷酸钠3%;
所述纳米硅溶胶首先经过改性处理,是将纳米硅溶胶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,于室温下搅拌10.5h即可;所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的使用量为所述纳米硅溶胶质量的2.5wt%;
所述轻质碳酸钙的粒径为0.06μm;
所述无机外墙涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在280℃的温度环境下预热4min,再将其转至温度1100℃温度下处理2s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过180目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,于超声功率为180w搅拌混合45min得到物质A;
S3:将莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙均经过粉碎后过120目标准筛,再将粉碎后的物质采用1400r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌12min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合进行研磨70min,再向研磨物中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌3h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散25min,得无机外墙涂料。
实施例4
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石8%、珍珠岩7%、石墨烯18%、玻化微珠4%、海泡石3%、钠长石12%、轻质碳酸钙5%、铝土矿6%、纳米二氧化钛3%、纳米硅溶胶10%、助剂20%、纯丙乳液4%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75%、磷酸锌24%、六偏磷酸钠1%;
所述纳米硅溶胶首先经过改性处理,是将纳米硅溶胶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,于室温下搅拌11h即可;所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的使用量为所述纳米硅溶胶质量的2.0wt%;
所述轻质碳酸钙的粒径为0.04μm;
所述无机外墙涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在270℃的温度环境下预热3min,再将其转至温度1050℃温度下处理2s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过160目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,于超声功率为170w搅拌混合42min得到物质A;
S3:将莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙均经过粉碎后过140目标准筛,再将粉碎后的物质采用1400r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌12min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合进行研磨70min,再向研磨物中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌4h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散25min,得无机外墙涂料。
对比例1
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:珍珠岩13%、石墨烯2%、玻化微珠8%、海泡石3%、钠长石12%、轻质碳酸钙9%、铝土矿6%、纳米二氧化钛3%、纳米硅溶胶10%、助剂30%、纯丙乳液4%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75%、磷酸锌24%、六偏磷酸钠1%;
所述轻质碳酸钙的粒径为0.04μm;
所述无机外墙涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在270℃的温度环境下预热3min,再将其转至温度1050℃温度下处理2s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过160目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,搅拌混合42min得到物质A;
S3:将海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙均经过粉碎后过140目标准筛,再将粉碎后的物质采用1400r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌12min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合,再向其中中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌4h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散25min,得无机外墙涂料。
涂料特性检测,测试方法如表1,试板和试板的制作过程如下:在钢板表面,反复涂刷以上制作的涂料,然后对涂膜进行测试。
表1涂料特性测试方法
Figure BDA0001766983660000081
Figure BDA0001766983660000091
表2涂料特性测试结果
Figure BDA0001766983660000092
从表2结合实施例1-4和对比例1可以看出,石墨烯的含量越高,有利于提升涂料的硬度、耐水、酸、碱性能和耐候性能,同时,涂料成分中随着石墨烯含量的提高并结合莫来石的加入,其性能更加优异。
对比例2
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石8%、石墨烯18%、玻化微珠5%、海泡石3%、钠长石8%、轻质碳酸钙5%、铝土矿6%、纳米二氧化钛5%、纳米硅溶胶10%、助剂20%、纯丙乳液4%;其他实施方式均与实施例4一致。
对比例3
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石8%、石墨烯18%、海泡石9%、钠长石8%、轻质碳酸钙6%、铝土矿8%、纳米二氧化钛5%、纳米硅溶胶14%、助剂20%、纯丙乳液4%;其他实施方式均与实施例4一致。
对比例4
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:莫来石8%、珍珠岩8%、石墨烯18%、海泡石3%、钠长石8%、轻质碳酸钙5%、铝土矿6%、纳米二氧化钛5%、纳米硅溶胶14%、助剂21%、纯丙乳液4%,其他实施方式均与实施例4一致。
表3涂料特性测试结果
Figure BDA0001766983660000101
从表3结合实施例4和对比例2-4以看出,珍珠岩、玻化微珠的加入有利于涂膜硬度、耐高温性能和耐候性能的提高。
对比例5
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:珍珠岩8%、石墨烯18%、玻化微珠5%、钠长石12%、轻质碳酸钙5%、铝土矿6%、纳米二氧化钛5%、纳米硅溶胶14%、助剂23%、纯丙乳液4%,其他实施方式均与实施例4一致。
对比例6
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:珍珠岩8%、石墨烯18%、玻化微珠5%、海泡石3%、轻质碳酸钙5%、铝土矿6%、纳米二氧化钛5%、纳米硅溶胶14%、助剂32%、纯丙乳液4%;其他实施方式均与实施例4一致。
对比例7
基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,按照质量百分数包括以下成分:珍珠岩8%、石墨烯18%、玻化微珠5%、海泡石10%、钠长石12%、纳米二氧化钛5%、纳米硅溶胶14%、助剂24%、纯丙乳液4%;其他实施方式均与实施例4一致。
表4涂料特性测试结果
Figure BDA0001766983660000111
从表4结合实施例4和对比例5-7可以看出,莫来石、海泡石、钠长石以及铝土矿和轻质碳酸钙的加入有利于涂膜耐冲击性、施工性、耐水耐高温、耐候性的提高。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (4)

1.基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,其特征在于,按照质量百分数由以下成分组成:莫来石5~15%、珍珠岩6~15%、石墨烯5~20%、玻化微珠2~10%、海泡石3~10%、钠长石6~15%、轻质碳酸钙5~18%、铝土矿5~10%、纳米二氧化钛2~8%、纳米硅溶胶10~15%、助剂20~30%、纯丙乳液3~6%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75~85%、磷酸锌15~30%、六偏磷酸钠1~3%;
所述纳米硅溶胶首先经过改性处理,是将纳米硅溶胶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,于室温下搅拌10~11h即可;所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的使用量为所述纳米硅溶胶质量的2.0~3.0wt%;所述轻质碳酸钙的粒径为0.02~0.10μm。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料,其特征在于,按照质量百分数由以下成分组成:莫来石5~10%、珍珠岩8~12%、石墨烯6~18%、玻化微珠3~5%、海泡石3~6%、钠长石8~15%、轻质碳酸钙10~16%、铝土矿5~8%、纳米二氧化钛4~8%、纳米硅溶胶10~14%、助剂20~30%、纯丙乳液4~6%;其中,
所述助剂按照质量百分数包括以下成分:硅酸钠75~80%、磷酸锌20~30%、六偏磷酸钠1~3%。
3.根据权利要求1-2任一项所述的基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将珍珠岩在250~300℃的温度环境下预热3~5min,再将其转至温度1050~1150℃温度下处理1~3s得到膨胀珍珠岩,将所述膨胀珍珠岩粉碎后过140~200目标准筛;
S2:将石墨烯中按配方量在搅拌机内加入膨胀珍珠岩、玻化微珠,于超声功率为150~200w搅拌混合40~50min得到物质A;
S3:将莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿、轻质碳酸钙采用1200~1600r/min的转速于机械搅拌机进行搅拌,搅拌10~15min后,将搅拌混合物与纳米二氧化钛混合进行研磨60~80min,再向研磨物中加入纯丙乳液,于搅拌器中混合搅拌2~4h,使其混合均匀得到物质B,备用;
S4:将步骤S2所述物质A、步骤S3所述物质B混合均匀后,向其中滴加纳米硅溶胶搅拌,再加入助剂混合后进行超声分散20~30min,得无机外墙涂料。
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯和莫来石的耐候无机外墙涂料的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,所述莫来石、海泡石、钠长石、铝土矿均经过粉碎后过120~140目标准筛。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109796794A (zh) * 2019-01-24 2019-05-24 江苏金陵特种涂料有限公司 基于石墨烯的有机无机耐高温防腐涂料及其制备方法
CN110944416A (zh) * 2019-10-29 2020-03-31 珠海烯蟀科技有限公司 一种石墨烯复合浆料、发热涂层及其制备方法
CN112500784A (zh) * 2020-11-12 2021-03-16 刘健辉 一种抗涂鸦防划伤钢化艺术涂料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104229809A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 安徽工业大学 一种水溶性纳米硅溶胶的制备方法
CN104693929A (zh) * 2015-03-19 2015-06-10 济宁利特纳米技术有限责任公司 一种基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料及制备方法
CN104927504A (zh) * 2015-07-20 2015-09-23 安吉祺隆新型建材有限公司 一种建筑外墙涂料
CN106634345A (zh) * 2016-12-13 2017-05-10 天长市巨龙车船涂料有限公司 一种耐储藏性优异的水性石墨烯金属防锈底漆及其制作方法
CN107652727A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 广西旭腾实业集团有限公司 一种基于石墨烯和蛭石的耐高温防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104229809A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 安徽工业大学 一种水溶性纳米硅溶胶的制备方法
CN104693929A (zh) * 2015-03-19 2015-06-10 济宁利特纳米技术有限责任公司 一种基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料及制备方法
CN104927504A (zh) * 2015-07-20 2015-09-23 安吉祺隆新型建材有限公司 一种建筑外墙涂料
CN106634345A (zh) * 2016-12-13 2017-05-10 天长市巨龙车船涂料有限公司 一种耐储藏性优异的水性石墨烯金属防锈底漆及其制作方法
CN107652727A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 广西旭腾实业集团有限公司 一种基于石墨烯和蛭石的耐高温防腐涂料及其制备方法

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