CN109535815A - 一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以钛酸钾晶须、聚乙烯醇、硅溶胶、偶联剂、去离子水为原料，将聚乙烯醇、硅溶胶与去离子水混合，加热搅拌，得到溶液，再将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球磨后的钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与溶液进行初步混合，在搅拌转速为100‑150r/min的转速下，搅拌，再设置搅拌转速为30‑60r/min，继续搅拌1‑2小时，再向其中加入剩余的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，进行超声2‑6小时处理，再经过滤、烘干，即得成品；本发明可明显的提高材料整体的耐摩擦力和耐热性能，著提高材料分子架构间的弹性和抗老化性能，提高材料整体机械性能，具有广泛应用前景。

Description

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法

技术领域

本发明涉及隔热涂料添加剂技术领域，具体涉及一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法。

背景技术

随着建筑业、住宅业的迅速发展，我国的建筑涂料行业得到了迅猛发展，节约能源、资源，保护环境是国民经济可持续发展一大课题。对建筑涂料提出了新的要求。现有的涂料的防火、防毒、防虫、杀虫、隔热和保温性能较差，不能很好的保护产品。涂料添加剂是涂料重要原料之一，少量加入即可大幅提高涂料的功效和性能，还能改善涂膜性能，有助于实现商品的个性化。钛酸钾晶须具有比玻璃纤维和石墨纤维更为优异的特性，自向公众推广的十多年来，它的应用范围被不断地拓宽。作为一种替代金属的新兴材料，能生产出比传统机械金属更小更轻的零件，符合当今时代的需要，也可用于替代石棉。广泛应用于新的工业领域，如汽车、办公自动化机械、信息产业、环境保护等，未来将会有更为宽广的发展前景。钛酸钾晶须具有高红外反射率、低热导率、高耐热性、高耐磨性、高电气绝缘性和介电常数、高化学稳定性等等，因而在摩擦材料、塑料增强材料、功能涂料等众多领域具有广阔的应用前景。为满足使用需求，涂料不仅能够实现本身原有的性能，还要具有良好的隔热效果。为此，本发明提出了一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以钛酸钾晶须、聚乙烯醇、硅溶胶、偶联剂、去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580中的一种。

优选的，所述原料的质量百分数为：11％～26％钛酸钾晶须、46％～56％聚乙烯醇、16％～25％硅溶胶、0.7％～1.6％偶联剂、余量的去离子水组成。

优选的，所述原料的质量百分数为：15％～20％钛酸钾晶须、48％～53％聚乙烯醇、18％～23％硅溶胶、0.9％～1.3％偶联剂、余量的去离子水组成。

优选的，所述原料的质量百分数为：17.5％钛酸钾晶须、60％聚乙烯醇、20％硅溶胶、0.9％偶联剂、11.6％去离子水组成。

上述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、硅溶胶与去离子水混合，加热95-100℃并且在80-100r/min的转速下搅拌2-3小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为100-150r/min的转速下，搅拌10-15min，再设置搅拌转速为30-60r/min，继续搅拌1-2小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率25000-30000HZ，进行超声2-6小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

优选的，所述步骤(1)中加入的硅溶胶为总硅溶胶质量的95-99％。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过添加具有良好耐摩擦力、优异的纵横比的钛酸钾晶须，通过在特定的超声频率下，充分有效的分散于硅溶胶中，可明显的提高钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的耐摩擦力和耐热性能，钛酸钾可显著提高材料分子架构间的弹性和抗老化性能，提高材料整体机械性能；

(2)本发明力学性能和隔热性能优良，其制备工艺简单，易操作和掌握，成本低，在制备过程中不产生任何污染物，对人、对环境均无任何危害，做到了零污染零排放，绿色化学，生产周期短、速度快。

附图说明

图1：为发明钛酸钾晶须的晶型图；

图2：为发明钛酸钾晶须的紫外吸收光谱图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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：

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以质量百分数为15％钛酸钾晶须、48％聚乙烯醇、18％硅溶胶、0.9％硅烷偶联剂KH550、18.1％去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

上述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、总硅溶胶质量的98％的硅溶胶与去离子水混合，加热95℃并且在80r/min的转速下搅拌2小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为100r/min的转速下，搅拌10min，再设置搅拌转速为30r/min，继续搅拌1小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余总硅溶胶质量2％的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率25000HZ，进行超声2小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

实施例2：

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以质量百分数为20％钛酸钾晶须、53％聚乙烯醇、23％硅溶胶、1.3％硅烷偶联剂KH560、2.7％去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

上述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、总硅溶胶质量的99％的硅溶胶与去离子水混合，加热100℃并且在100r/min的转速下搅拌3小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为150r/min的转速下，搅拌15min，再设置搅拌转速为60r/min，继续搅拌2小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余总硅溶胶质量1％的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率30000HZ，进行超声6小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

实施例3：

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以质量百分数为11％钛酸钾晶须、46％聚乙烯醇、16％硅溶胶、0.7％硅烷偶联剂KH570、余量的去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

上述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、总硅溶胶质量的97％的硅溶胶与去离子水混合，加热98℃并且在90r/min的转速下搅拌3小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为120r/min的转速下，搅拌23min，再设置搅拌转速为30-60r/min，继续搅拌2小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余总硅溶胶质量3％的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率28000HZ，进行超声4小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

实施例4：

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以质量百分数为26％钛酸钾晶须、50％聚乙烯醇、20％硅溶胶、1.3％硅烷偶联剂KH580、2.7％去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

上述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、总硅溶胶质量的98％的硅溶胶与去离子水混合，加热98℃并且在90r/min的转速下搅拌2小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为130r/min的转速下，搅拌13min，再设置搅拌转速为40r/min，继续搅拌2小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余总硅溶胶质量2％的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率28000HZ，进行超声5小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

实施例5：

一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，该方法以质量百分数为17.5％钛酸钾晶须、50％聚乙烯醇、20％硅溶胶、0.9％硅烷偶联剂KH570、11.6％去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

上述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、总硅溶胶质量的97.5％的硅溶胶与去离子水混合，加热95-100℃并且在80-100r/min的转速下搅拌2-3小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为140r/min的转速下，搅拌14min，再设置搅拌转速为45r/min，继续搅拌1.5小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余总硅溶胶质量2.5％的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率29000HZ，进行超声5.5小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，该方法以钛酸钾晶须、聚乙烯醇、硅溶胶、偶联剂、去离子水为原料，分别通过配液、混合、分散等步骤制得；

2.根据权利要求1所述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580中的一种。

3.根据权利要求1所述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，所述原料的质量百分数为：11％～26％钛酸钾晶须、46％～56％聚乙烯醇、16％～25％硅溶胶、0.7％～1.6％偶联剂、余量的去离子水组成。

4.根据权利要求3所述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，所述原料的质量百分数为：15％～20％钛酸钾晶须、48％～53％聚乙烯醇、18％～23％硅溶胶、0.9％～1.3％偶联剂、余量的去离子水组成。

5.根据权利要求3所述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，所述原料的质量百分数为：17.5％钛酸钾晶须、50％聚乙烯醇、20％硅溶胶、0.9％偶联剂、余量的去离子水组成。

6.根据权利要求1-5任一所述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)配液：将聚乙烯醇、硅溶胶与去离子水混合，加热95-100℃并且在80-100r/min的转速下搅拌2-3小时，得到溶液，将钛酸钾晶须与偶联剂混合进行球磨，球与料按照重量为比为1:1混合，球磨1小时，得钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料；

(2)混合：将上述钛酸钾晶须和偶联剂混合的细化料与上述所得溶液进行初步混合，在搅拌转速为100-150r/min的转速下，搅拌10-15min，再设置搅拌转速为30-60r/min，继续搅拌1-2小时，得混合液；

(3)分散：向混合液中加入剩余的硅溶胶，进行搅拌，随后置于超声仪中，设置超声频率25000-30000HZ，进行超声2-6小时处理，再经过滤、烘干，即得成品。

7.根据权利要求6所述的钛酸钾晶须隔热涂料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加入的硅溶胶为总硅溶胶质量的95-99％。