本發(fā)明涉及納米涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米涂層材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的不斷進(jìn)步和生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來越高。在涂料行業(yè)中，環(huán)保、節(jié)能是涂料制備及涂裝工藝的發(fā)展趨勢(shì)。三分涂料，七分涂裝，對(duì)于降低環(huán)境影響、保護(hù)消費(fèi)者健康而言，涂裝過程的質(zhì)量保證顯得更為關(guān)鍵。為了保證涂裝過程的環(huán)保節(jié)能，不僅要求涂料產(chǎn)品本身環(huán)保，而且包括施工環(huán)節(jié)在內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)供應(yīng)鏈都要實(shí)現(xiàn)環(huán)?；?/p>

申請(qǐng)?zhí)?01611185613.2的發(fā)明專利公開了一種納米環(huán)保涂層材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的配方組成：石墨6-10份、聚醚多元醇9-11份、酚醛樹脂10-20份、金紅石型二氧化鈦3-4份、膨潤土聚苯酯4-6份、氧化鋯陶瓷粉50-70份、芳香聚酯4-8份、聚酯4-6份、鋯溶膠7-9份、沉淀硫酸鋇3-5份，該納米環(huán)保涂層對(duì)環(huán)境友好，用途廣泛，為綠色環(huán)保的納米涂層材料提供了依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種納米涂層材料及其制備方法，該涂層材料具有優(yōu)異的耐酸、耐堿、防腐蝕性能和機(jī)械強(qiáng)度，成分綠色環(huán)保，適合作為汽車、家具的涂層。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種納米涂層材料，包括如下重量份的原料：環(huán)氧樹脂e-4430-50份、納米二氧化鈦10-20份、硅藻土15-25份、氧化鋯陶瓷粉3-10份、石墨1-5份、丙三醇三甘油酸酯1-3份、丁烯酸乙酯5-15份、檸檬酸三丁酯1-6份、十二烷基苯磺酸鈉0.5-2份、增稠劑0.4-0.8份、防老劑0.2-0.6份。

優(yōu)選地，所述納米涂層材料包括如下重量份的原料：環(huán)氧樹脂e-4445份、納米二氧化鈦16份、硅藻土22份、氧化鋯陶瓷粉8份、石墨2份、丙三醇三甘油酸酯3份、丁烯酸乙酯10份、檸檬酸三丁酯5份、十二烷基苯磺酸鈉1.2份、增稠劑0.6份、防老劑0.3份。

優(yōu)選地，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉、海藻酸丙二醇酯、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑ap、防老劑aw、防老劑4010na、防老劑4030、防老劑dnp中的一種或多種。

上述納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）環(huán)氧樹脂e-44的改性：按照重量份將環(huán)氧樹脂e-44、硅藻土、氧化鋯陶瓷粉、丙三醇三甘油酸酯混合攪拌均勻，升溫至70-80℃反應(yīng)30-40分鐘后，自然冷卻至室溫，粉碎，過40-60目篩，得到改性后的環(huán)氧樹脂e-44；

（2）將納米二氧化鈦、石墨、丁烯酸乙酯、檸檬酸三丁酯混合投入高壓釜中，在100-120℃、2-3mpa的條件下攪拌反應(yīng)10-15分鐘，冷卻至室溫得到混合物a；

（3）將改性后的環(huán)氧樹脂e-44、混合物a、十二烷基苯磺酸鈉、增稠劑、防老劑混合，常溫?cái)嚢?-3小時(shí)，造粒機(jī)造粒，單螺桿擠出機(jī)擠出得到該納米涂層材料。

優(yōu)選地，所述步驟（1）粉碎使用萬能粉碎機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，出料粒度為2-5mm。

優(yōu)選地，所述步驟（2）攪拌轉(zhuǎn)速為600-800r/min。

優(yōu)選地，所述步驟（3）單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為120-150rpm/min，長徑比為15-20：1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明的納米涂層材料，成分綠色環(huán)保，具有優(yōu)異的耐酸、耐堿、防腐蝕性能和機(jī)械強(qiáng)度，制備方法簡便易重復(fù)，適合作為汽車、家具的涂層。

（2）本發(fā)明的納米涂層材料成分中，環(huán)氧樹脂e-44具有穩(wěn)定的化學(xué)性能、抗水性、抗溶劑性和機(jī)械性能，粘合力強(qiáng)，收縮率小，抗電性能優(yōu)良；納米二氧化鈦具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、超親水性、分散性，且完全可以與食品接觸；硅藻土具有孔隙度大、吸收性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨、耐熱等特點(diǎn)，能為涂料提供優(yōu)異的表面性能、增容、增稠以及附著力。氧化鋯陶瓷粉具有高韌性、高抗彎強(qiáng)度和高耐磨性，優(yōu)異的隔熱性能，熱膨脹系數(shù)接近于鋼等優(yōu)點(diǎn)；石墨質(zhì)軟，有油膩感，具有良好的耐高溫、耐酸堿和有機(jī)溶劑腐蝕的性能；丁烯酸乙酯通常用作涂層的軟化劑；檸檬酸三丁酯相容性好，耐寒、耐光、耐水性能優(yōu)良，增塑效率高，是一種環(huán)保型的增塑劑；十二烷基苯磺酸鈉耐酸堿、耐硬水，是一種常用的陰離子表面活性劑。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1.

一種納米涂層材料，包括如下重量的原料：環(huán)氧樹脂e-4445g、納米二氧化鈦16g、硅藻土22g、氧化鋯陶瓷粉8g、石墨2g、丙三醇三甘油酸酯3g、丁烯酸乙酯10g、檸檬酸三丁酯5g、十二烷基苯磺酸鈉1.2g、增稠劑羧甲基纖維素鈉0.6g、防老劑ap0.3g。

上述納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）環(huán)氧樹脂e-44的改性：將環(huán)氧樹脂e-44、硅藻土、氧化鋯陶瓷粉、丙三醇三甘油酸酯混合攪拌均勻，升溫至70-80℃反應(yīng)30-40分鐘后，自然冷卻至室溫，粉碎，過40-60目篩，得到改性后的環(huán)氧樹脂e-44；其中，粉碎使用萬能粉碎機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，出料粒度為2-5mm。

（2）將納米二氧化鈦、石墨、丁烯酸乙酯、檸檬酸三丁酯混合投入高壓釜中，在100-120℃、2-3mpa的條件下以600-800r/min速度攪拌反應(yīng)10-15分鐘，冷卻至室溫得到混合物a。

（3）將改性后的環(huán)氧樹脂e-44、混合物a、十二烷基苯磺酸鈉、增稠劑、防老劑混合，常溫?cái)嚢?-3小時(shí)，造粒機(jī)造粒，單螺桿擠出機(jī)擠出得到該納米涂層材料。其中，單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為120-150rpm/min，長徑比為15-20：1。

實(shí)施例2.

一種納米涂層材料，包括如下重量的原料：環(huán)氧樹脂e-4442g、納米二氧化鈦13g、硅藻土20g、氧化鋯陶瓷粉6g、石墨2g、丙三醇三甘油酸酯1g、丁烯酸乙酯8g、檸檬酸三丁酯2g、十二烷基苯磺酸鈉0.8g、增稠劑羥乙基纖維素0.5g、防老劑4010na0.3g。

上述納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）環(huán)氧樹脂e-44的改性：按照重量份將環(huán)氧樹脂e-44、硅藻土、氧化鋯陶瓷粉、丙三醇三甘油酸酯混合攪拌均勻，升溫至70-80℃反應(yīng)30-40分鐘后，自然冷卻至室溫，粉碎，過40-60目篩，得到改性后的環(huán)氧樹脂e-44；其中，粉碎使用萬能粉碎機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，出料粒度為2-5mm。

（2）將納米二氧化鈦、石墨、丁烯酸乙酯、檸檬酸三丁酯混合投入高壓釜中，在100-120℃、2-3mpa的條件下以600-800r/min速度攪拌反應(yīng)10-15分鐘，冷卻至室溫得到混合物a。

（3）將改性后的環(huán)氧樹脂e-44、混合物a、十二烷基苯磺酸鈉、增稠劑、防老劑混合，常溫?cái)嚢?-3小時(shí)，造粒機(jī)造粒，單螺桿擠出機(jī)擠出得到該納米涂層材料。其中，單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為120-150rpm/min，長徑比為15-20：1。

實(shí)施例3.

一種納米涂層材料，包括如下重量的原料：環(huán)氧樹脂e-4446g、納米二氧化鈦12g、硅藻土16g、氧化鋯陶瓷粉10g、石墨2g、丙三醇三甘油酸酯1g、丁烯酸乙酯15g、檸檬酸三丁酯5g、十二烷基苯磺酸鈉0.8g、增稠劑海藻酸丙二醇酯0.6g、防老劑dnp0.5g。

上述納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）環(huán)氧樹脂e-44的改性：按照重量份將環(huán)氧樹脂e-44、硅藻土、氧化鋯陶瓷粉、丙三醇三甘油酸酯混合攪拌均勻，升溫至70-80℃反應(yīng)30-40分鐘后，自然冷卻至室溫，粉碎，過40-60目篩，得到改性后的環(huán)氧樹脂e-44；其中，粉碎使用萬能粉碎機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，出料粒度為2-5mm。

（2）將納米二氧化鈦、石墨、丁烯酸乙酯、檸檬酸三丁酯混合投入高壓釜中，在100-120℃、2-3mpa的條件下以600-800r/min速度攪拌反應(yīng)10-15分鐘，冷卻至室溫得到混合物a。

（3）將改性后的環(huán)氧樹脂e-44、混合物a、十二烷基苯磺酸鈉、增稠劑、防老劑混合，常溫?cái)嚢?-3小時(shí)，造粒機(jī)造粒，單螺桿擠出機(jī)擠出得到該納米涂層材料。其中，單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為120-150rpm/min，長徑比為15-20：1。

實(shí)施例4.

一種納米涂層材料，包括如下重量的原料：環(huán)氧樹脂e-4448g、納米二氧化鈦14g、硅藻土17g、氧化鋯陶瓷粉5g、石墨4g、丙三醇三甘油酸酯2g、丁烯酸乙酯13g、檸檬酸三丁酯5g、十二烷基苯磺酸鈉1.5g、增稠劑羥丙基甲基纖維素0.6g、防老劑aw0.3g。

上述納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）環(huán)氧樹脂e-44的改性：按照重量份將環(huán)氧樹脂e-44、硅藻土、氧化鋯陶瓷粉、丙三醇三甘油酸酯混合攪拌均勻，升溫至70-80℃反應(yīng)30-40分鐘后，自然冷卻至室溫，粉碎，過40-60目篩，得到改性后的環(huán)氧樹脂e-44；其中，粉碎使用萬能粉碎機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，出料粒度為2-5mm。

（2）將納米二氧化鈦、石墨、丁烯酸乙酯、檸檬酸三丁酯混合投入高壓釜中，在100-120℃、2-3mpa的條件下以600-800r/min速度攪拌反應(yīng)10-15分鐘，冷卻至室溫得到混合物a。

（3）將改性后的環(huán)氧樹脂e-44、混合物a、十二烷基苯磺酸鈉、增稠劑、防老劑混合，常溫?cái)嚢?-3小時(shí)，造粒機(jī)造粒，單螺桿擠出機(jī)擠出得到該納米涂層材料。其中，單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為120-150rpm/min，長徑比為15-20：1。

實(shí)施例5.

一種納米涂層材料，包括如下重量的原料：環(huán)氧樹脂e-4450g、納米二氧化鈦20g、硅藻土20g、氧化鋯陶瓷粉10g、石墨5g、丙三醇三甘油酸酯3g、丁烯酸乙酯15g、檸檬酸三丁酯5g、十二烷基苯磺酸鈉1.8g、增稠劑羥乙基纖維素0.8g、防老劑4010na0.5g。

上述納米涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）環(huán)氧樹脂e-44的改性：按照重量份將環(huán)氧樹脂e-44、硅藻土、氧化鋯陶瓷粉、丙三醇三甘油酸酯混合攪拌均勻，升溫至70-80℃反應(yīng)30-40分鐘后，自然冷卻至室溫，粉碎，過40-60目篩，得到改性后的環(huán)氧樹脂e-44；其中，粉碎使用萬能粉碎機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，出料粒度為2-5mm。

（2）將納米二氧化鈦、石墨、丁烯酸乙酯、檸檬酸三丁酯混合投入高壓釜中，在100-120℃、2-3mpa的條件下以600-800r/min速度攪拌反應(yīng)10-15分鐘，冷卻至室溫得到混合物a。

（3）將改性后的環(huán)氧樹脂e-44、混合物a、十二烷基苯磺酸鈉、增稠劑、防老劑混合，常溫?cái)嚢?-3小時(shí)，造粒機(jī)造粒，單螺桿擠出機(jī)擠出得到該納米涂層材料。其中，單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為120-150rpm/min，長徑比為15-20：1。

將本發(fā)明實(shí)施例1制備的納米涂層材料噴涂在鋼板上，測(cè)量各方面性能。干燥時(shí)間：表干≤5h，實(shí)干≤24h；耐熱性280℃：5.6h通過；耐45%硫酸：36天無異常；耐20%氫氧化鈉：25天無異常；粘度：≥79s；耐沖擊強(qiáng)度：56-60cm。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。