一種亞納米球形矽微粉增強水性漆的製作方法

2023-11-03 03:40:47

本發明涉及納米材料技術領域，尤其涉及一種亞納米球形矽微粉增強水性漆。

背景技術：

水性漆就是以水為稀釋劑、不含有機溶劑的塗料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游離tdi有毒重金屬，無毒無刺激氣味，對人體無害，不汙染環境，漆膜豐滿、晶瑩透亮、柔韌性好並且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黃變、乾燥快、使用方便等特點。避免了嚴重的環境汙染和生態破壞，因此在環保問題日益突出的今天，水性面漆的發展和成熟是一種必然的趨勢。但是目前水性漆料和油性漆相比，在防鏽性能、耐候性能、漆膜硬度、漆膜抗衝擊性能等方面尚有不足，而且面漆的光澤度、耐刮傷性都顯欠缺，用戶往往不容易接受。

用石英礦進行機械粉碎加工後就製成為矽微粉。它又分成：熔融矽微粉和結晶矽微粉。亞納米級球形矽微粉是指：粒徑在30～900nm之間。由於納米（1～20nm）矽微粉（導體）與矽微粉（絕緣體）的表面物化性能完全不同，所以應用領域也不同。由於球形矽微粉不同於角粉形矽微粉，其流動性好，對物體表體損傷小，而且相對於更細的納米矽微粉又具有價格成本優勢。故亞納米矽微粉廣泛應用在塑封料、有機矽、塗料、油墨、高檔塑料、橡膠、輪胎等領域。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種亞納米球形矽微粉增強水性漆，有效形成緻密、耐用、耐候的水性漆膜，提高水性漆的綜合性能和使用壽命，克服現有技術中存在的問題。

為了實現以上目的，本發明的技術方案是：

一種亞納米球形矽微粉增強水性漆，包含以下重量份的組分：

去離子水20-35份

乳液15-25份

水性丙烯酸5-15份

水性環氧樹脂5-18份

醇酯十二4-8份

填料3-13份

亞納米球形矽微粉2-10.8份

乙二醇單丁醚5-8份

消泡劑0.1-3份

分散劑0.5-2份

流平劑0.2-5份

稠度調節劑1-8份

殺菌劑0.1-2份。

作為優選，所述亞納米球形矽微粉的粒徑及其分布情況為：粒徑在區間230~450nm範圍內的比例超過99%。

作為優選，所述乳液為苯丙乳液、純丙乳液、矽丙乳液的混合物，且三種乳液的物質的量比例苯丙乳液：純丙乳液：矽丙乳液=（2.5~5）：（1~1.6）：1。

作為優選，所述填料包括石墨粉、碳酸鈣、硫酸鋇、雲母粉、鈦白粉中的至少兩種。

作為優選，所述稠度調節劑為膨潤土。

作為優選，所述分散劑為十八碳烯胺醋酸鹽、油氨基油酸酯、脂肪酸環氧乙烷加成物、烷基季銨鹽中的一種。

本發明的有益效果在於：本發明配方簡約，綜合性能佳。乳液和樹脂的結合構成水性漆的基質，基本性質結合了各組分優勢，具有較好的硬度、緻密性、成膜性、耐磨和抗老化性；醇酯十二和乙二醇單丁醚配合成膜高效；填料和亞納米球形矽微粉，以及亞納米球形矽微粉的粒度分布恰好能增強此水性漆成膜的緻密性、防刮性能、韌性和強度都得到了顯著提升。本發明在現有技術基礎上改進，使水性漆的在漆膜硬度、漆膜抗衝擊性能上得到顯著提升，可與油性漆相比，並且成本不高，便於推廣普及。

具體實施方式

為了更清楚地說明

本技術：
實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例作簡單地介紹。

實施例1

一種亞納米球形矽微粉增強水性漆，包含以下重量份的組分：

去離子水35份

乳液15份

水性丙烯酸5份

水性環氧樹脂13份

醇酯十二6份

填料5.5份

亞納米球形矽微粉6.5份

乙二醇單丁醚5份

消泡劑3份

分散劑2份

流平劑0.5份

稠度調節劑1份

殺菌劑0.2份；

所述亞納米球形矽微粉的粒徑及其分布情況為：粒徑在區間230~450nm範圍內的比例超過99%；作為優選，所述乳液為苯丙乳液、純丙乳液、矽丙乳液的混合物，且三種乳液的物質的量比例苯丙乳液：純丙乳液：矽丙乳液=5：1.6：1；所述填料包括石墨粉、碳酸鈣、硫酸鋇、雲母粉、鈦白粉中的至少兩種；所述稠度調節劑為膨潤土；所述分散劑為烷基季銨鹽。

製得的水性漆對比傳統不添加納米材料的水性漆，在漆膜緻密度、硬度、漆膜抗衝擊性能、耐磨性、實用耐久性上都得到明顯提升。

實施例2

一種亞納米球形矽微粉增強水性漆，包含以下重量份的組分：

去離子水23份

乳液25份

水性丙烯酸12份

水性環氧樹脂5份

醇酯十二8份

填料3份

亞納米球形矽微粉2份

乙二醇單丁醚6份

消泡劑1.3份

分散劑0.5份

流平劑5份

稠度調節劑8份

殺菌劑2份；

所述亞納米球形矽微粉的粒徑及其分布情況為：粒徑在區間230~450nm範圍內的比例超過99%；作為優選，所述乳液為苯丙乳液、純丙乳液、矽丙乳液的混合物，且三種乳液的物質的量比例苯丙乳液：純丙乳液：矽丙乳液=2.5：1：1；所述填料包括石墨粉、碳酸鈣、硫酸鋇、雲母粉、鈦白粉中的至少兩種；所述稠度調節劑為膨潤土；所述分散劑為十八碳烯胺醋酸鹽。

製得的水性漆對比傳統不添加納米材料的水性漆，在漆膜緻密度、硬度、漆膜抗衝擊性能、耐磨性、實用耐久性上都得到明顯提升。

實施例3

一種亞納米球形矽微粉增強水性漆，包含以下重量份的組分：

去離子水20份

乳液20份

水性丙烯酸15份

水性環氧樹脂18份

醇酯十二4份

填料13份

亞納米球形矽微粉10.8份

乙二醇單丁醚8份

消泡劑0.1份

分散劑1.4份

流平劑0.2份

稠度調節劑5份

殺菌劑0.1份；

所述亞納米球形矽微粉的粒徑及其分布情況為：粒徑在區間230~450nm範圍內的比例超過99%；作為優選，所述乳液為苯丙乳液、純丙乳液、矽丙乳液的混合物，且三種乳液的物質的量比例苯丙乳液：純丙乳液：矽丙乳液=3：1.2：1；所述填料包括石墨粉、碳酸鈣、硫酸鋇、雲母粉、鈦白粉中的至少兩種；所述稠度調節劑為膨潤土；所述分散劑為油氨基油酸酯。

製得的水性漆對比傳統不添加納米材料的水性漆，在漆膜緻密度、硬度、漆膜抗衝擊性能、耐磨性、實用耐久性上都得到明顯提升。

以上實施例僅用以說明本發明的優選技術方案，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員而言，在不脫離本發明原理的前提下，所做出的若干改進或等同替換，均視為本發明的保護範圍，仍應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。