一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法
2023-06-01 12:59:06
一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法
【專利摘要】一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法，屬於化學工程、精細化工領域，涉及一種添加到水性塗料裡的納米級改質劑的製備方法。將納米碳酸鈣粉配製成質量分數為10％～35％的漿料，放入恆溫水浴槽中加熱，達到預定溫度後，在一定的攪拌速度下，將配製好的一定比例的改性劑在5min內緩慢加入到漿料中。攪拌一定時間後，將改性好的漿液冷卻至室溫後裝到容器內，密封保存。有益效果是：將本發明的改質劑添加到水性塗料配方體系中，成功地解決了納米碳酸鈣粉體在塗料配方中不易分散，易團聚的難題，減少了粉塵汙染，按比例替代鈦白粉後，使材料的對比率及遮蓋力提高，耐洗刷性能明顯增強，乳膠漆細膩度高，並且儲存性能優良，不易沉降。
【專利說明】一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於化學工程、精細化工領域，特別是涉及到一種用於生產中，添加到水性塗料裡的納米級改質劑的製備方法。
【背景技術】
[0002]納米碳酸鈣是指包括超細和超微細碳酸鈣在內的粒徑小於IOOnm的超細粉末碳酸鈣，具有納米粒子特有的表面效應、體積效應、宏觀量子隧道效應。其比表面積很大，致使其有很高的表面能。納米碳酸鈣以其獨特的功能作用，使其與常規材料相比在很多方面有明顯的優勢，並且在提高製品的強度、韌性、尺寸穩定性、熱性能、光穩定性等方面表現出優異的性能，能取代部分價格昂貴的填充料及助劑，減少樹脂的用量，從而為國家節約能源，為企業降低生產成本。目前已經廣泛應用於塑料、橡膠、塗料、油墨、造紙等各行業。隨著科學技術的不斷進步，新型的納米碳酸鈣無機填料層出不窮。納米碳酸鈣在不知不覺中滲透到我們生活中的很多行業。並且經過幾十年的努力，各地科研人員們相繼開發出百餘種納米碳酸鈣系列，經過表面處理的活性納米碳酸鈣產品更是不斷湧現。而碳酸鈣之所以越來越多地受到各行各業的青睞，是因為其原料石灰石價廉易得，具有生產工藝簡單、能耗低、性能比較穩定等特點，並且性價比非常之高。目前科研人員正在不斷努力地開發新型的納米碳酸鈣材料，使其應用領域不斷拓寬。在塗料生產中，納米碳酸鈣作為顏料填充劑，具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優點，納米級超細碳酸鈣具有空間位阻效應，在制漆中，能使配方中密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用。制漆後，漆膜白度增加，光澤度高，耐洗刷性好，而遮蓋力卻不下降。能夠部分替代配方中價格昂貴的鈦白粉。這一特性使其在塗料工業被大量推廣應用。
[0003]目前，市場上有很多廠家都在銷售著納米碳酸鈣，但是真正的納米碳酸鈣產品少之又少，因為納米碳酸鈣雖然有儲多優點，但它最大的缺點就是難於分散，易於團聚，這一致命的缺點，限制了其應用。還有一點就是納米碳酸鈣因為其質輕，致使在生產過程中粉塵汙染嚴重，往往給加工帶來不便。 基於以上納米碳酸鈣的缺點，有些不法廠家，甚至想到了用粒徑比較大的重鈣摻雜到納米碳酸鈣產品中，來帶動其在高聚物中的充分分散及下料。給有序的市場帶來極大的混亂。
[0004]現有技術當中亟需要一種可以有針對性的考量納米碳酸鈣優缺點的技術，使其在添加過程中揚長避短，找到最佳的方法。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是:為了解決現有技術中納米碳酸鈣粉末添加所出現的諸多問題，本發明首先將納米碳酸鈣製作成漿液，再在製作過程中加入改性劑，最終通過溼法改性製作出懸浮性好，顆粒均勻度高的水性塗料專用納米改質劑。
[0006]一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法，其特徵是:
[0007]步驟一、取白度> 95%的粉末狀納米碳酸鈣，將其配製成質量份數為10%~35%的漿料；
[0008]步驟二、將步驟一中配置好的漿料放入到恆溫水浴槽中加熱，並逐步達到50°C~80°C的預定溫度；
[0009]步驟三、將步驟二中預熱好的漿料以300r/min的速度持續攪拌，同時按質量比為1%~3%量取配製好的改性劑聚丙烯酸鈉，並在5min內逐步加入到漿料中，繼續攪拌0.5h ~3h ;
[0010]步驟四、將步驟三中改性好的漿液冷卻至室溫後裝到容器內，密封保存。
[0011]所述的納米碳酸鈣顆粒平均直徑為30nm。所述的納米碳酸鈣的pH值為8.0~
10.0。
[0012]有益效果:將本發明改質劑添加到乳膠漆配方體系中，成功地解決了納米碳酸鈣粉體在塗料配方中不易分散，易團聚的難題，減少了粉塵汙染，按比例替代鈦白粉後，使材料的對比率及遮蓋力提高，耐洗刷性能明顯增強，乳膠漆細膩度高，並且儲存性能優良，不易沉降。
[0013]將一定量的符合要求的納米碳酸鈣粉體製成質量分數為30%的漿料，放入恆溫水浴槽中加熱，達到預定的75°C溫度後，在每分鐘300轉的攪拌速度下，將配製好的比例為
2.5%改性劑在5min內緩慢加入到漿料中，攪拌2h後，將改性好的漿液冷卻至室溫後裝到容器內，密封保存。
[0014]將上述製作的改質 劑加入到乳膠漆配方中，應用報告如下:表1納米水性塗料實驗配方
[0015]
【權利要求】
1.一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法，其特徵是: 步驟一、取白度> 95%的粉末狀納米碳酸鈣，將其配製成質量份數為10%~35%的漿料； 步驟二、將步驟一中配置好的漿料放入到恆溫水浴槽中加熱，並逐步達到50°C~80°C的預定溫度； 步驟三、將步驟二中預熱好的漿料以300r/min的速度持續攪拌，同時按質量比為1%~3%量取配製好的改性劑聚丙烯酸鈉，並在5min內逐步加入到眾料中，繼續攪拌0.5h~3h ;步驟四、將步驟三中改性好的漿液冷卻至室溫後裝到容器內，密封保存。
2.根據權利要求1所述的一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法，其特徵是:所述的納米碳酸鈣顆粒平均直徑為30nm。
3.根據權利要求1所述的一種水性塗料專用納米改質劑的製備方法，其特徵是:所述的納米碳酸鈣的PH值為8.0~ 10.0。
【文檔編號】C09C1/02GK103525129SQ201310028534
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年1月24日 優先權日:2013年1月24日
【發明者】劉忠甫, 李玲, 張楠奇 申請人:長春天成高新納米複合材料有限公司