一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料及其製備方法

2023-06-24 18:43:41 2

專利名稱：：一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料及其製備方法
技術領域：
：本發明屬於功能塗料領域，涉及一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料及其製備方法。
背景技術：
：目前，耐高溫塗料主要應用在汽車火車等交通工具的發動機和排氣管、機槍大炮等軍用設備、集成電路及電子等半導體設備。這類塗料通常採用合成樹脂來形成塗層表膜，其耐熱性能一般較差，而且，在高溫狀態下，還經常會對環境與身體造成多種不良影響。例如，對於軌道交通的機車來說，在出現突發事故時，如果機車內部被高溫燻烤或者不能及時把多餘的熱量疏導出去，設置在內壁的有機塗料，高溫下所產生的有害物質或揮發的有害氣體對未及時出逃的乘客將會造成極大的健康威脅。隨著納米科技的高速發展，納米材料被逐步應用在塗料領域。例如，中國授權專利CN1243062C，高溫耐火黑色塗料及其製法和應用，報導了一種添加多種納米複合氧化物的防腐蝕黑色塗料技術，該技術主要應用在矽酸鋁纖維及其製品或其他高溫耐火、隔熱材茅鬥表層。美國專利5759746，Fabricationprocessusingamulti-layerantireflectivelayer禾口曰本專利10—330937，Formationofsubstantiallyflatcoating均矛艮道了通過在塗層中添加少量納米氧化物材料來提高塗層的性能的技術。鑑於上述技術現狀，本發明提出了一種環保型納米瓷膜塗料及其製備方法，用以實現一種具有自散熱耐高溫功能的瓷膜技術。
發明內容本發明的目的在於提供一種環保型納米瓷膜塗料及其製備方法，用以實現一種具有自散熱耐高溫功能的瓷膜技術。—種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，它是按照如下配方組成tableseeoriginaldocumentpage3其中，前述的比例是按比重展開的，總量為100%。進一步，所述的這種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，還具有如下技術特徵所述的鋁溶膠為水分散型納米級氧化鋁，其粒度為10-40nm。所述的矽溶膠為水分散型納米級氧化矽，其粒度為10-40nm。所述的氧化鈷為納米級氧化鈷，其粒度為15-40nm。所述的顏料主要是功能型顏料，為銅鉻黑、鐵錳黑、鈦錳棕、鐵鉻棕、鈷藍、鈦鎳黃、鈦綠、鈦白粉、矽灰粉，以及燭光金粉或各種色彩顏料調配的色漿中的一種或一種以上的混合物。所述的填料，包括納米級微晶粉二氧化矽、鈦酸鉀晶須、氧化鋁中的一種或一種以上的混合物。所述的防沉劑等，包括無機膨潤土中的鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、鋰基膨潤土、氫基膨潤土(活性白土)的一種或一種以上的混合物。—種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料的製備方法，它可以通過如下的步驟來實現步驟1，按照上述配方所述的比例，分別稱取相應分量的鋁溶膠、氧化鈷、顏料、填料及防沉劑等，進行初期混合之後，開始進行高速分散，然後對其進行研磨直至其細度達到15iim以下，將這部分原料作為a組分；步驟2，按照上述配方所述的比例，稱取相應分量的矽溶膠，將其做為b組分；步驟3，使用時將a組分和b組分進行簡單地機械混合併靜置熟化，形成所述的瓷膜塗料。進一步，所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料的製備方法，還具有如下技術特徵所述的高速分散，是採用高速分散機帶齒狀分散盤以轉速900-1000r/min來實現的，分散時間為2-3h。所述的研磨，是採用籃式砂磨機來實現的，研磨時間6-8h，一般直至其細度達到15iim以下。本發明的優點在不改變原有塗料製備工藝的前提下，通過添加少量的納米氧化鈷粉體材料，充分發揮它們的自散熱、遠紅外釋放作用，製備出具有高散熱性能的塗料，並且，其遠紅外釋放效率高達92%以上，其對人體有保健作用。本發明以納米級鋁溶膠、納米級矽溶膠為成膜物質，成膜後的化學鍵以"Si=0"和"A1=O"為主，完全是無機分子結構，由於其粒度介於納米級，在後續的塗裝和成型過程中，可以利用該膠體自身的粘性與附著力，來代替傳統意義上的有機溶劑及粘接劑填料等，具有天然的安全無毒性，是一種環保型耐高溫塗料。另外，通過這種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料的製備方法，製得的表面塗層，具有高的導熱率、耐高溫、遠紅外特性，同時具有搪瓷品質，非常光潔，硬度也很高。而且，在塗料的製備過程中沒有添加任何有機物或有毒成分，也沒有任何對健康有潛在威脅的成分。在應用中可完全取代目前廣泛使用的特氟龍塗層，也可以應用在其它各種需要耐燃、耐高溫、硬度高、耐候性好的塗料應用領域。具體實施例方式具體實施例1:本發明所述的具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，可按照如下配方構成組成重量鋁溶膠430kg矽溶膠300kg氧化鈷100kg顏料80kg填料40kg防沉劑50kg這些組分合起來共為lOOOkg。其中的鋁溶膠為水分散型納米級氧化鋁，其粒度可選為15nm。其中的矽溶膠為水分散型納米級氧化矽，其粒度為20nm。其中的氧化鈷為納米級氧化鈷，其粒度為30nm。其中的顏料，可選為銅鉻黑，具有極好的耐化學腐蝕性，戶外耐候性，熱穩定性，耐光性，並具有無滲透性，無遷移性。其中的填料，可選為納米級微晶粉二氧化矽，該晶須粒度小、分散性強，有助於在塗料中實現均勻混合的目的。其中的防沉劑，可選用無機膨潤土中的鈉基膨潤土，該成分對整體塗料的成型、光潔度的提升可發揮作用。具體實施例2:本發明所述的具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，可按照如下配方構成組成重量鋁溶膠300kg矽溶膠400kg氧化鈷120kg顏料50kg填料70kg防沉劑60kg這些組分合起來共為lOOOkg。其中的鋁溶膠為水分散型納米級氧化鋁，其粒度可選為25nm。其中的矽溶膠為水分散型納米級氧化矽，其粒度為15nm。其中的氧化鈷為納米級氧化鈷，其粒度為20nm。其中的顏料，可選為鈦白粉，其遮蓋力強，粒子均勻細小，易於分散且性能穩定。其中的填料，可選為氧化鋁，該氧化鋁為納米級粉體，分散性極強，易於在塗料中實現均勻混合，同時，因為其自身的納米效應，有利於優化塗料的性能。其中的防沉劑，可選用無機膨潤土中的鋰基膨潤土，具有極高的物理化學性和分散性，對塗料的成型等發揮重要的作用。具體實施例3:本發明所述的具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，可按照如下配方構成組成重量鋁溶膠425kg珪溶膠325kg氧化鈷50kg顏料90kg填料60kg防沉劑50kg這些組分合起來共為lOOOkg。其中的鋁溶膠為水分散型納米級氧化鋁，其粒度可選為35nm。其中的矽溶膠為水分散型納米級氧化矽，其粒度為25nm。其中的氧化鈷為納米級氧化鈷，其粒度為lOnm。其中的顏料，可選為鈷藍，具有極好的遮蓋力，色彩透明性和高著色力，熱穩定性，耐光性，很高的光反射性。其中的填料，可選為鈦酸鉀晶須，該晶須分散性強，有助於在塗料中實現均與混合的目的，同時，因為晶須自身的強度，有利於加強塗料的內聚力。其中的防沉劑，可選用無機膨潤土中的鈣基膨潤土，能增強塗層的耐水性，提高塗層的強度和附著力和分散性，增強塗料的穩定性。本發明所述的具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，它可以通過如下的步驟來實現步驟1，按照實施例所述的比例，分別稱取相應分量的鋁溶膠、氧化鈷、顏料、填料及防沉劑等，進行初期混合之後，開始進行高速分散，然後對其進行研磨直至其細度達到15m以下，將這部分原料作為a組分；步驟2，按照實施例所述的比例，稱取相應分量的矽溶膠，將其做為b組分；步驟3，使用時將a組分和b組分進行充分混合併靜置熟化，形成所述的瓷膜塗料。所述的高速分散，是採用高速分散機帶齒狀分散盤以轉速900-1000r/min來實現的，分散時間為2-3h。所述的研磨，是採用籃式砂磨機來實現的，研磨時間6-8h，一般直至其細度達到15iim以下。通過該製備工藝所獲得的環保型納米瓷膜塗料，在外觀上為玻璃水質狀；在燃燒方面，為不燃，在加熱狀況下無煙；在耐熱性方面，能抵抗500-800°C的高溫；在硬度方面，能夠達到9H;耐候性方面大於30年；在耐酸、耐鹼、耐溶劑那、耐熱水、耐熱油等方面，也都表現良好。施工方法金屬基材的前處理脫脂處理，必要時噴砂處理。塗裝方式空氣噴塗、浸塗、刷塗等。作為舉例，在金屬表面上施工前，需要對金屬基材進行表面淨化處理，使其表面乾淨、無雜物、無鏽斑，具體可通過對金屬表面進行噴砂處理，以及脫脂去汙處理等方式來實現。二在噴塗之前，可對瓷膜塗料採用300目的濾網進行過濾。以上是對本發明的描述而非限定，基於本發明思想的其它實施方式，均在本發明的保護範圍之中。權利要求一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於，該塗料由如下配方組成組成重量鋁溶膠15-65％矽溶膠15-65％氧化鈷4-20％顏料3-27％填料3-27％防沉劑5-25％其中，前述的比例是按比重展開的，總量為100％。2.根據權利要求1所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於所述的鋁溶膠為水分散型納米級氧化鋁，其粒度為10-40nm。3.根據權利要求1所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於所述的矽溶膠為水分散型納米級氧化矽，其粒度為10-40nm。4.根據權利要求1所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於所述的氧化鈷為納米級氧化鈷，其粒度為15-40nm。5.根據權利要求1所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於所述的顏料主要是功能型顏料，為銅鉻黑、鐵錳黑、鈦錳棕、鐵鉻棕、鈷藍、鈦鎳黃、鈦綠、鈦白粉、矽灰粉，以及燭光金粉或各種色彩顏料調配的色漿中的一種或一種以上的混合物。6.根據權利要求1所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於所述的填料，包括納米級微晶粉二氧化矽、鈦酸鉀晶須、氧化鋁中的一種或一種以上的混合物。7.根據權利要求1所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料，其特徵在於所述的防沉劑，包括無機膨潤土中的鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、鋰基膨潤土、氫基膨潤土(活性白土)的一種或一種以上的混合物。8.—種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料的製備方法，其特徵在於該方法包括有如下的步驟步驟l，按照前述的權利要求1所述的比例，分別稱取相應分量的鋁溶膠、氧化鈷、顏料、填料及防沉劑，進行初期混合之後進行高速分散，然後對其進行研磨直至其細度達到15iim以下，將這部分原料作為a組分；步驟2，按照前述的權利要求1所述的比例，稱取相應分量的矽溶膠，將其做為b組分；步驟3，使用時將a組分和b組分進行充分混合併靜置熟化，形成所述的瓷膜塗料。9.根據權利要求8所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料的製備方法，其特徵在於所述的高速分散，是採用高速分散機帶齒狀分散盤以轉速900-1000r/min來實現的，分散時間為2-3h。10.根據權利要求8所述的一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料的製備方法，其特徵在於所述的研磨，是採用籃式砂磨機來實現的，研磨時間為6-8h。全文摘要本發明提供一種具有自散熱功能的環保型納米瓷膜塗料及其製備方法，屬於功能塗料領域。該塗料的配方如下鋁溶膠15-65％、矽溶膠15-65％、氧化鈷4-20％、顏料3-27％、填料3-27％、防沉劑等5-25％。其製備方法為分別稱取相應的鋁溶膠、氧化鈷、顏料、填料及防沉劑等進行混合、高速分散、研磨，作為a組分；稱取相應分量的矽溶膠，作為b組分；將a組分和b組分進行混合併靜置熟化，即得所述的瓷膜塗料。該塗料及其製備方法在無機成膜原料的基礎上，通過添加氧化鈷使其具有耐高溫、散熱快、遠紅外輻射等特性，同時，具有搪瓷表面的品質、裝飾性強、安全無毒性，是一種環保型耐高溫塗料。文檔編號C09D5/00GK101781479SQ20091019995公開日2010年7月21日申請日期2009年12月4日優先權日2009年12月4日發明者李力鋒申請人:上海瓷龍化工有限公司