本發(fā)明涉及一種水性納米涂料及其制備工藝。

背景技術(shù)：

納米材料因其獨(dú)特的納米效應(yīng)，通常將納米材料加入到傳統(tǒng)的涂料中分散并對(duì)原涂料進(jìn)行改性后可以賦予涂料優(yōu)異的性能；水性涂料是指以水為分散介質(zhì)的涂料，有機(jī)溶劑揮發(fā)較少，無(wú)污染、安全無(wú)毒，是現(xiàn)代涂料發(fā)展的主流方向；所以，納米材料對(duì)水性涂料的改性由于其在環(huán)保方面的重要性近年來(lái)尤為炙手可熱，如何使納米材料真正以納米級(jí)分散于水性涂料中，發(fā)揮其納米效應(yīng)，獲得高性能、穩(wěn)定性好的水性納米涂料具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種水性納米涂料及其制備工藝，該水性涂料制備工藝簡(jiǎn)單易行，制備成本低廉，制備出的涂料性能良好。

本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：

一種水性納米涂料，該涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：

納米硅溶膠：20-30份；

納米材料溶液：10-15份 ；

填料：3-5份；

顏料：5-6份；

丙烯酸酯溶液：12-15份；

聚氨酯：10-13份；

成膜助劑：5-10份；

去離子水：20-30份；

分散劑：3-5份；

硅烷偶聯(lián)劑：5-8份；

防腐劑：1-2份；

消泡劑：1-3份；

潤(rùn)濕劑：2-4份；

增稠劑3-4份；

其中：所述納米材料溶液的質(zhì)量百分比組分為：銻摻雜氧化錫納米晶：12～14%，納米二氧化鈦：9～11%，納米碳化硅：3.5～3.7%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：4.5～4.7%，有機(jī)氟防水劑：余量；所述填料為滑石粉、石墨粉或玻璃鱗片；所述顏料為鈦白粉、氧化鐵紅、炭黑、硫酸鋇或氧化鉻綠中的一種，所述的成膜助劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一種；所述的分散劑為六偏磷酸鈉或硅酸鈉；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐劑；所述的消泡劑為有機(jī)硅、有機(jī)硅氧烷或酰胺中的一種或幾種；所述的潤(rùn)濕劑為非離子表面活性劑；所述的增稠劑為羧甲基纖維素。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案為：

前述水性納米涂料中，該涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：納米硅溶膠：24份，納米材料溶液：12份，填料：4份，顏料：5份，丙烯酸酯溶液：12份，聚氨酯：11份，成膜助劑：6份，去離子水：24份，分散劑：4份；，硅烷偶聯(lián)劑：5份，防腐劑：1份，消泡劑：2份，潤(rùn)濕劑：3份，增稠劑：3份；

其中：納米材料溶液的質(zhì)量百分比組分為：銻摻雜氧化錫納米晶：13%，納米二氧化鈦：9%，納米碳化硅：3.5%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：4.5%，有機(jī)氟防水劑：余量；填料為玻璃鱗片；顏料為鈦白粉，成膜助劑為乙二醇乙醚；分散劑為硅酸鈉；防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐劑；消泡劑為有機(jī)硅；潤(rùn)濕劑為非離子表面活性劑；增稠劑為羧甲基纖維素。

本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種水性納米涂料的制備工藝，具體包括以下步驟：

步驟一：制備納米材料溶液，按照上述配比將銻摻雜氧化錫納米晶、納米二氧化鈦、納米碳化硅、甲基丙烯酸甲酯和有機(jī)氟防水劑依次加入反應(yīng)設(shè)備中，以350-480r/min進(jìn)行攪拌，攪拌50-65min，溫度升至88-95℃，保溫1-2h，然后降溫降至室溫，得到納米溶液備用；

步驟二：將填料和顏料以300-380r/min混合攪拌,然后加入去離子水，將溫度升至50-60℃，然后加入分散劑攪拌，時(shí)間為15-20min，備用；

步驟三：將納米硅溶膠、丙烯酸酯、聚氨酯和成膜助劑溶液混合，以420-450r/min攪拌20-30min，然后加入納米材料溶液，繼續(xù)攪拌10-15min；

步驟四：將步驟三和步驟四混合，以350-400r/min攪拌25-30min，邊攪拌邊加入硅烷偶聯(lián)劑、防腐劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑，繼續(xù)攪拌20-30min，靜置后得到水性納米涂料。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明加入聚氨酯材料，擁有良好的防水性，擁有良好的柔韌性和優(yōu)異的抗老化性能，能耐油、耐磨、耐酸堿侵蝕，而且綠色環(huán)保，無(wú)毒無(wú)味，無(wú)污染環(huán)境，對(duì)人身無(wú)傷害；添加納米材料溶液，具有良好的透光性和光澤度，而且同時(shí)使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，提高了強(qiáng)度，添加羧甲基纖維素，提高了組分之間的黏合性，調(diào)節(jié)防腐劑，增加了防腐性能。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種水性納米涂料，該涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：納米硅溶膠：24份，納米材料溶液：12份，玻璃鱗片：4份，鈦白粉：5份，丙烯酸酯溶液：12份，聚氨酯：11份，乙二醇乙醚：6份，去離子水：24份，硅酸鈉：4份；，硅烷偶聯(lián)劑：5份，異噻唑啉酮類防腐劑：1份，有機(jī)硅：2份，非離子表面活性劑：3份，羧甲基纖維素：3份；

其中：納米材料溶液的質(zhì)量百分比組分為：銻摻雜氧化錫納米晶：13%，納米二氧化鈦：9%，納米碳化硅：3.5%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：4.5%，有機(jī)氟防水劑：余量。

上述水性納米涂料的制備工藝，具體包括以下步驟：

步驟一：制備納米材料溶液，按照上述配比將銻摻雜氧化錫納米晶、納米二氧化鈦、納米碳化硅、甲基丙烯酸甲酯和有機(jī)氟防水劑依次加入反應(yīng)設(shè)備中，以400r/min進(jìn)行攪拌，攪拌55min，溫度升至92℃，保溫1.5h，然后降溫降至室溫，得到納米溶液備用；

步驟二：將填料和顏料以350r/min混合攪拌,然后加入去離子水，將溫度升至53℃，然后加入分散劑攪拌，時(shí)間為18min，備用；

步驟三：將納米硅溶膠、丙烯酸酯、聚氨酯和成膜助劑溶液混合，以420r/min攪拌24min，然后加入納米材料溶液，繼續(xù)攪拌12min；

步驟四：將步驟三和步驟四混合，以350r/min攪拌28min，邊攪拌邊加入硅烷偶聯(lián)劑、防腐劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑，繼續(xù)攪拌28min，靜置后得到水性納米涂料。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種水性納米涂料，該涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：納米硅溶膠：24份，納米材料溶液：12份，玻璃鱗片：4份，鈦白粉：5份，丙烯酸酯溶液：12份，聚氨酯：12份、乙二醇乙醚：6份，去離子水：24份，硅酸鈉：4份；，硅烷偶聯(lián)劑：5份，異噻唑啉酮類防腐劑：1份，有機(jī)硅：2份，非離子表面活性劑：3份，羧甲基纖維素：3份；

其中：納米材料溶液的質(zhì)量百分比組分為：銻摻雜氧化錫納米晶：13%，納米二氧化鈦：9%，納米碳化硅：3.5%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：4.5%，有機(jī)氟防水劑：余量。

上述水性納米涂料的制備工藝，具體包括以下步驟：

步驟一：制備納米材料溶液，按照上述配比將銻摻雜氧化錫納米晶、納米二氧化鈦、納米碳化硅、甲基丙烯酸甲酯和有機(jī)氟防水劑依次加入反應(yīng)設(shè)備中，以450r/min進(jìn)行攪拌，攪拌53min，溫度升至94℃，保溫1h，然后降溫降至室溫，得到納米溶液備用；

步驟二：將填料和顏料以380r/min混合攪拌,然后加入去離子水，將溫度升至55℃，然后加入分散劑攪拌，時(shí)間為15min，備用；

步驟三：將納米硅溶膠、丙烯酸酯、聚氨酯和成膜助劑溶液混合，以450r/min攪拌24min，然后加入納米材料溶液，繼續(xù)攪拌10min；

步驟四：將步驟三和步驟四混合，以400r/min攪拌25min，邊攪拌邊加入硅烷偶聯(lián)劑、防腐劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑，繼續(xù)攪拌28min，靜置后得到水性納米涂料。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。