專利名稱：納米改性多功能涂料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及納米改性多功能涂料的制備方法。特別是該方法提供一種使納米粉體穩(wěn)定分散在涂料中的制造方法。
2、技術背景本世紀初的10年中，我國建筑涂料將主要是朝著高性能、環(huán)保型、抗菌功能方向發(fā)展。其中外墻涂料開發(fā)重點是適應高層建筑外墻裝飾需要，具有高耐候性、高耐玷污性、高保色性和低毒的水乳性涂料。內墻涂料開發(fā)的重點是適應健康、環(huán)保、安全的綠色涂料，其中包括水性涂料系列、綠色環(huán)保型和抗菌型內墻乳膠漆。
納米技術因其獨到的性能備受關注。當物質(材料)的結構單元(如晶?；蚩障?小到納米級時，物質(材料)的性質將會發(fā)生重大變化，不僅大大改善了原有材料的性能，甚至會具有新的性能或效應。將其應用于涂料中，納米粒子特殊的磁、光、電性能及其在高溫下仍具有高強、高韌、耐磨、優(yōu)良穩(wěn)定性的性能，可為開發(fā)符合環(huán)保要求的高性能涂料提供新的機遇。但如何使納米材料能夠有效、穩(wěn)定的分散在涂料體系中，發(fā)揮納米材料的優(yōu)勢是當今納米材料應用于涂料制造的瓶頸。
3、發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種分散穩(wěn)定的納米漿料及其制備方法，解決納米粉體在水相中不能有效分散和分散后不穩(wěn)定的問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種無毒、無味、耐擦洗、耐玷污、彈性好、防霉抗菌、抗老化性能強的納米改性多功能涂料及其制備方法。
本發(fā)明的基本組成如下A.納米漿料(1)水 50～80(2)高分子助劑 0.1～10(3)醇類有機物 5～30(4)納米粉體5～30(5)胺類物質適量B.納米改性多功能涂料
(1)水 10～30(2)多功能助劑10.1～10(3)納米漿料 1～30(4)二氧化鈦 15～32(5)輕鈣 4～10(6)重鈣 5～12(7)滑石粉 3～12(8)乳液 20～70(9)多功能助劑20.1～5(10)多功能助劑3 0.1～5(11)其它功能助劑 適量本發(fā)明的制備步驟如下步驟1納米漿料的制備(1)將有機醇類物質、高分子助劑和水混合，在低速下預分散1～60min，調節(jié)溶液PH值至堿性。
(2)加入納米粉體，使用超聲波發(fā)生器進行超聲分散10～120min。
(3)將漿料投入球磨機中球磨1～2.5h。即得權利要求1中所述的納米漿料。
步驟2納米改性涂料的制備(1)將水，多功能助劑1和部分多功能助劑2共同加入到容器中，慢速攪拌10～60min。
(2)加入納米漿料，高速分散。
(3)慢速攪拌下依次加入二氧化鈦，輕鈣，重鈣和滑石粉，高速分散0.5～2小時。
(4)加入部分多功能助劑2，進行砂磨，測細度。
(5)依次加入乳液和其它功能性助劑，慢速攪拌0.5～2.5小時。測量粘度。
(6)將體系的PH值調至堿性，得成品。
本發(fā)明利用有機助劑對納米材料的物理和化學反應，使納米材料能夠穩(wěn)定的分散在水性體系中。利用納米粉體的小尺寸效應、量子效應、高強度、高溫下的延展性、耐磨耐腐蝕和高的化學活性的特性，改善了涂料的各項性能，具有較強的紫外線吸收、紅外反射的特性。
本發(fā)明制備的納米改性多功能涂料無毒、無味；
涂料的耐擦洗次數(shù)在10000次以上；耐玷污性能良好，使附在涂層上的污染物能夠輕松的擦掉；耐油性優(yōu)秀，涂層表面浸油72小時后仍能去除油污，并且涂層不留痕跡；抗老化性能強，使用壽命可長達10年；防霉、抗菌性能極佳；本發(fā)明制備的涂料可適用于各種基質的建材。
具體實施方式
例1.在容器內將醇類有機物5～25克、高分子助劑0.1～5克、水50～80克低速攪拌均勻，調PH值至堿性。使用超聲波裝置進行分散，并高速攪拌，同時加入納米材料10～30克，分散0.5～1.5小時，測量粘度合格后，完成漿料的制備。
制成的納米漿料在離心機上做離心沉降實驗，離心10分鐘漿料無沉淀。
例2.將水(加入量為加入總量的50％～80％)倒入容器后，加入多功能助劑1，在低速攪拌下加入納米漿料然后加入部分多功能助劑2，攪拌均勻后將顏填料加入到容器中，攪拌5～60分鐘。
分散完成后，漿料進入砂磨機進行砂磨，測細度合格后進入容器，邊攪拌邊加入乳液，使乳液將分散階段制成漿料充分溶解。攪拌完成后依次加入水(剩余的20％～50％)和其它功能性助劑。攪拌充分后加入剩余的多功能助劑2，調整涂料的PH值至堿性，用200目鋼制篩子過濾，即得成品。
產(chǎn)品于傳統(tǒng)涂料的數(shù)據(jù)對比如下
權利要求
1.一種穩(wěn)定的水性納米分散漿料，其特征在于基本組成(質量份)(1)水 50～80(2)高分子助劑 0.1～10(3)有機醇類物質5～30(4)納米粉體5～30(5)胺類物質適量
2.一種制備權利要求1所述納米漿料的方法(1)將有機醇類物質、高分子助劑和水混合，在低速下預分散1～60min使用氨水調節(jié)溶液PH值至堿性；(2)加入納米粉體，使用超聲波發(fā)生器進行超聲分散10～50min；(3)將漿料投入球磨機中高速分散，時間1～2.5h。即得權利要求1中所述的納米漿料。
3.一種納米改性多功能涂料，其特征在于基本組成(質量份)(1)水10～30(2)多功能助劑1 0.1～10(3)納米漿料 1～30(4)二氧化鈦 15～32(5)輕鈣 4～10(6)重鈣 5～12(7)滑石粉3～12(8)乳液 20～70(9)多功能助劑2 0.1～5(10)多功能助劑3 0.1～5(11)其它功能助劑 適量
4.一種制備權利要求3所述納米改性涂料的方法(1)將水，多功能助劑1和部分多功能助劑2共同加入，慢速攪拌。分散10～60min；(2)加入納米漿料，高速分散；(3)慢速攪拌下依次加入二氧化鈦，輕鈣，重鈣和滑石粉，高速分散0.5～2小時；(4)加入剩余的多功能助劑2，進行砂磨。測細度；(5)依次加入乳液和其它功能性助劑，慢速攪拌0.5～2.5小時。測量粘度；(6)將體系的PH值調至堿性，得成品。
5.根據(jù)權利要求1所述的高分子助劑，包括羅門哈斯公司Orotan731A，Orotan1288，Orotan1124；德謙公司901F，903，904，904S，910，912，922，923，923S，926，929，931，DP-983，920，DP-18，DP-19，DP-20，DP-511，DP-512，DP-518；長風公司P-19，9020，9040，P-998，P-731，CF-01，卑爾根公司Bermawet-1000，Bermawet-3000，Bermawet-4000，Bermawet-V2，BermawetAntifloat S；畢克化學公司Disperbyk103，Disperbyk106，Disperbyk107，Disperbyk110，Disperbyk111，Disperbyk115，Disperbyk130，Disperbyk160。
6.根據(jù)權利要求1所述的有機醇類物質，包括甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇，仲丁醇，叔丁醇，乙二醇，丙二醇，丙三醇，烯丙醇，苯甲醇，環(huán)己醇。
7.根據(jù)權利要求1所述的納米材料，包括納米SiO2，納米TiO2，納米ZnO和納米CaCO3。
8.根據(jù)權利要求1所述的胺類物質，包括上海德謙公司DMAE，上海長風化工廠ANP-95，氨水、碳酸氫氨、磺胺
9.根據(jù)權利要求3所述的多功能助劑1，包括羅門哈斯公司Orotan731A，Orotan1288，Orotan1124；德謙公司901F，903，904，904S，910，912，922，923，923S，926，929，931，DP-983，920，DP-18，DP-19，DP-20，DP-511，DP-512，DP-518；長風公司P-19，9020，9040，P-998，P-731，CF-01，卑爾根公司Bermawet-1000，Bermawet-3000，Bermawet-4000，Bermawet-V2，BermawetAntifloat S；畢克化學公司Disperbyk103，Disperbyk106，Disperbyk107，Disperbyk110，Disperbyk111，Disperbyk115，Disperbyk130，Disperbyk160。
10.根據(jù)權利要求3所述的多功能助劑2，包括長風公司SPA-202，S-3015，S-220；德謙公司2700，3100，3200，3600，5300，5400，5500，5600，5700，6500，6600，6800，8700，074，080，082，090，091，0506；卑爾根公司BMC-N，BMC-715，BMC-740，BMC-747，BMC-777，BMC-806，BMC-888。
11.根據(jù)權利要求3所述的多功能助劑3，包括羅門哈斯公司AcrysolASE-60，AcrysolTT-93，AcrysolTT-615，AcrysolDR-1，AcrysolDR-72，AcrysolDR-73，AcrysolSCT-275，AcrysolBM-8W，AcrysolRM-2020NPR；長風公司T-17，T-117A，T105，T-2038，2025，2026；德謙公司201，201P，202，202P，211，212，229，275，WT-105A，WT-113。
12.根據(jù)權利要求3所述的乳液，包括醋丙乳液，醋乙乳液，苯丙乳液，純丙乳液，硅丙乳液，氯偏乳液，丁苯膠乳。
13.根據(jù)權利要求3所述的其他功能助劑，包括成膜助劑，流平劑，防凍劑，殺菌劑，緩蝕劑，緩沖劑，催干劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于納米改性多功能涂料的制備方法。特別是該方法提供一種使納米粉體能夠穩(wěn)定分散的配方及制造方法。解決了納米粉體在涂料中無法穩(wěn)定、有效分散的問題。采用本發(fā)明的配方和制備方法制成的納米改性涂料，具有無毒、無味、耐擦洗、耐玷污、彈性好、防霉抗菌、抗老化多種功能。
文檔編號C09D5/02GK1640951SQ200410013518
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月14日 優(yōu)先權日2004年1月14日
發(fā)明者倪卓, 鄧軍, 崔生, 翁凌 申請人:倪卓