本發(fā)明涉及涂料技術領域，具體涉及一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料及其制備方法。
背景技術：
為了提高建筑物墻面和其他物體的耐腐蝕性，耐候性和抗化學物質，均需在其表面涂上涂料，而目前的涂料成膜物質主要以有機乳液為主，但因其揮發(fā)性組分含量較高，存在大量的有機殘留，對環(huán)境有一定的影響。因此，低污染或環(huán)境友好型涂料在市場上受到極大關注，水性無機涂料作為一種節(jié)能、環(huán)保的綠色涂料應運而生，也逐漸被提出了更高性能的要求。無機涂料主要是指以硅酸鹽和磷酸鹽類化合物作為粘合劑，加入各種顏、填料、助劑、固化劑配制而成的涂料。這種以無機粘合劑作為成膜物質的涂料具有成膜溫度低，涂膜具有優(yōu)良的耐候性、在紫外線作用下非常穩(wěn)定、良好的耐熱性、遇火不燃、耐污性好，成本低廉等一系列優(yōu)點，因而得到了廣泛的應用。然而，目前的水性無機涂料存在附著力不強，漆膜難干透的問題。
技術實現要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種附著力強，涂層堅硬，干燥時間短的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料及其制備方法。
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，包括如下重量份數的原料：成膜物質25-40份，成膜助劑1-5份，改性功能成分1-8份，顏料3-8份，填料10-30份，表面活性劑0-5份；以蒸餾水為溶劑調節(jié)涂料的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為2∶3-7。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述成膜物質選自水溶性無機硅溶膠樹脂，水溶性無機鋁溶膠樹脂，水溶性無機硅酸鉀樹脂中的其中一種或任意兩種組合物。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述成膜助劑選自聚乙烯醇，聚丙烯酰胺，聚乙烯吡咯烷酮，二乙二醇苯基醚，丙二醇苯基醚，二亞烷基二醇苯基醚，二丙二醇丁醚中的至少兩種組合物。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述填料選自貝殼粉、硅鈣粉、海藻泥、火山灰、鋁礬土、碳酸鈣粉、硫酸鈣晶須、有機膨潤土中的至少一種。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述改性功能成分包括A組分和B組分，所述A組分選自云母，碳化硅、氧化硼、三聚磷酸鋁粉、釔穩(wěn)定的氧化鋯粉、金屬鎢粉、二氧化硅中的其中一種；所述B組分選自納米石墨烯，TiO2/Cu2O納米復合材料，納米鋅粉中的其中一種。
云母具有良好的絕緣性，彈性和韌性；石墨烯具有柔軟、平面狀結構、強度高等特征，均勻分散在無機物中時，平面狀結構的石墨烯可提高吸附能力，石墨烯的柔軟性可抑制無機物在干燥及外加熱場作用下的收縮性，從而抑制龜裂，石墨烯沿平面方向的高強度特性可增加無機物成膜后的整體強度。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述表面活性劑包括消泡劑，增稠劑，穩(wěn)定劑。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述增稠劑由如下重量份數的原料組成：甲基丙烯酸25-35份，羥甲基纖維素15-25份，硬脂酸10-20份，十二烷基苯磺酸鈉5-10份，二芐叉山梨糖醇5-10份，聚乙二醇10-30份，滑石粉5-15份，OP-10 1-5份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)增稠劑的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為1∶4-8。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述增稠劑的制備方法，步驟如下：將甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10和聚乙二醇投入乳化釜中加以攪拌；然后升溫至60-70℃，其余原料在2h內滴入，保溫、攪拌反應20-40min，加入水，保溫反應1-2h，再冷卻至室溫，即得。
進一步的，所述的綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，所述消泡劑選自異辛醇、異丙醇中的其中一種；所述穩(wěn)定劑選自鈣鋅復合穩(wěn)定劑，有機錫穩(wěn)定劑中的其中一種。
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)將顏料、填料和改性功能成分混合，在1500-2000r/min的轉速下攪拌混合15-30min；然后在700-1000℃下，煅燒60-90min，得熟料，將熟料放在質量濃度為50-60％的碳酸氫銨溶液中浸漬10-20min，取出熟料，在200-300℃下二次煅燒20-40min，最后過100-200目篩；
(2)室溫下，將成膜物質和步驟(1)中制得的熟料混合，300-500r/min攪拌分散15-30min，入研磨機內進行研磨，磨得的混合物粒度小于20微米；然后向混合物中加入水、成膜助劑和表面活性劑，調節(jié)PH＝7-9，在60-80℃下機械攪拌2-2.5h，冷卻至常溫，即得。
本發(fā)明與現有技術相比具有的突出的有益效果是：
本發(fā)明采用納米材料與填料粉體復合改性得到無機涂料，有效改善了涂層制備過程中容易出現的鼓泡現象，媽咪材料的加入有效提高了涂層的抗氧化性能和熱震性能，由于納米粉體較小，在冷卻過程中涂層的熱應力得到了有效分散，避免出現較大的應力集中，制得的涂層質地堅硬，抗剝落性能好，與基質的附著力好，涂刷后干燥時間短。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1：
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，包括如下重量份數的原料：成膜物質：水溶性無機硅溶膠樹脂30份，成膜助劑：聚乙烯醇2份，聚丙烯酰胺1份，改性功能成分：云母2份，納米石墨烯4份，顏料4份，填料：貝殼粉10份、硅鈣粉10份，異辛醇1份，增稠劑0.5份，鈣鋅復合穩(wěn)定劑1.5份；以蒸餾水為溶劑調節(jié)涂料的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為2∶5。
本實施例中，所述增稠劑由如下重量份數的原料組成：甲基丙烯酸30份，羥甲基纖維素20份，硬脂酸15份，十二烷基苯磺酸鈉8份，二芐叉山梨糖醇6份，聚乙二醇18份，滑石粉8份，OP-10 2份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)增稠劑的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為1∶5，其制備方法如下：將甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10和聚乙二醇投入乳化釜中加以攪拌；然后升溫至60-70℃，其余原料在2h內滴入，保溫、攪拌反應20-40min，加入水，保溫反應1-2h，再冷卻至室溫，即得。
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)將顏料、填料和改性功能成分混合，在1500-2000r/min的轉速下攪拌混合15-30min；然后在700-1000℃下，煅燒60-90min，得熟料，將熟料放在質量濃度為50-60％的碳酸氫銨溶液中浸漬10-20min，取出熟料，在200-300℃下二次煅燒20-40min，最后過100-200目篩；
(2)室溫下，將成膜物質和步驟(1)中制得的熟料混合，300-500r/min攪拌分散15-30min，入研磨機內進行研磨，磨得的混合物粒度小于20微米；然后向混合物中加入蒸餾水、成膜助劑和表面活性劑，調節(jié)PH＝7-9，在60-80℃下機械攪拌2-2.5h，冷卻至常溫，即得。
實施例2：
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，包括如下重量份數的原料：成膜物質：水溶性無機鋁溶膠樹脂40份，成膜助劑：聚乙烯吡咯烷酮0.5份，二乙二醇苯基醚0.5份，改性功能成分：碳化硅4份，TiO2/Cu2O納米復合材料4份，顏料3份，填料：海藻泥15份、火山灰10份、鋁礬土5份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)涂料的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為2∶7。
本實施例中，所述增稠劑由如下重量份數的原料組成：甲基丙烯酸35份，羥甲基纖維素15份，硬脂酸20份，十二烷基苯磺酸鈉5，二芐叉山梨糖醇10份，聚乙二醇10份，滑石粉15份，OP-10 1份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)增稠劑的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為1∶8，其制備方法如下：將甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10和聚乙二醇投入乳化釜中加以攪拌；然后升溫至60-70℃，其余原料在2h內滴入，保溫、攪拌反應20-40min，加入水，保溫反應1-2h，再冷卻至室溫，即得。
其制備方法同實施例1。
實施例3：
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，包括如下重量份數的原料：
成膜物質：水溶性無機硅酸鉀樹脂28份，成膜助劑：丙二醇苯基醚1份，二亞烷基二醇苯基醚3份，改性功能成分：氧化硼2份，納米鋅粉2份，顏料4份，填料：鋁礬土5份、碳酸鈣粉10份、硫酸鈣晶須5份，異辛醇0.5份，增稠劑1份，鈣鋅復合穩(wěn)定劑0.5份；以蒸餾水為溶劑調節(jié)涂料的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為2∶6。
本實施例中，所述增稠劑由如下重量份數的原料組成：甲基丙烯酸32份，羥甲基纖維素22份，硬脂酸17份，十二烷基苯磺酸鈉6份，二芐叉山梨糖醇8份，聚乙二醇24份，滑石粉7份，OP-10 2份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)增稠劑的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為1∶7，其制備方法如下：將甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10和聚乙二醇投入乳化釜中加以攪拌；然后升溫至60-70℃，其余原料在2h內滴入，保溫、攪拌反應20-40min，加入水，保溫反應1-2h，再冷卻至室溫，即得。
其制備方法同實施例1。
實施例4：
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，包括如下重量份數的原料：成膜物質：水溶性無機硅溶膠樹脂10份，水溶性無機鋁溶膠樹脂24份，成膜助劑：二亞烷基二醇苯基醚2份，二丙二醇丁醚3份，改性功能成分：三聚磷酸鋁粉4份，納米石墨烯1份，顏料4份，填料：硫酸鈣晶須15份、有機膨潤土10份，異辛醇1份，增稠劑份，有機錫穩(wěn)定劑1份；以蒸餾水為溶劑調節(jié)涂料的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為2∶7。
本實施例中，所述增稠劑由如下重量份數的原料組成：甲基丙烯酸29份，羥甲基纖維素17份，硬脂酸16份，十二烷基苯磺酸鈉9份，二芐叉山梨糖醇5份，聚乙二醇15份，滑石粉12份，OP-10 4份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)增稠劑的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為1∶4，其制備方法如下：將甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10和聚乙二醇投入乳化釜中加以攪拌；然后升溫至60-70℃，其余原料在2h內滴入，保溫、攪拌反應20-40min，加入水，保溫反應1-2h，再冷卻至室溫，即得。
其制備方法同實施例1。
實施例5：
一種綠色環(huán)保無機納米復合貝殼粉涂料，包括如下重量份數的原料：成膜物質：水溶性無機鋁溶膠樹脂10份，水溶性無機硅酸鉀樹脂15份，成膜助劑：聚乙烯醇3份，二亞烷基二醇苯基醚2份，改性功能成分：釔穩(wěn)定的氧化鋯粉0.5份，TiO2/Cu2O納米復合材料0.5份，顏料8份，填料：貝殼粉5份，有機膨潤土5份，異丙醇2份，增稠劑2份，有機錫穩(wěn)定劑1份；以蒸餾水為溶劑調節(jié)涂料的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為2∶3。
本實施例中，所述增稠劑由如下重量份數的原料組成：甲基丙烯酸25份，羥甲基纖維素25份，硬脂酸10份，十二烷基苯磺酸鈉10份，二芐叉山梨糖醇5份，聚乙二醇30份，滑石粉5份，OP-10 5份，以蒸餾水為溶劑調節(jié)增稠劑的粘度，蒸餾水與上述物質的重量比為1∶8，其制備方法如下：將甲基丙烯酸、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10和聚乙二醇投入乳化釜中加以攪拌；然后升溫至60-70℃，其余原料在2h內滴入，保溫、攪拌反應20-40min，加入水，保溫反應1-2h，再冷卻至室溫，即得。
其制備方法同實施例1。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。