一种复合型水性纳米涂料.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310482917.5

申请日:

2013.10.16

公开号:

CN103555033A

公开日:

2014.02.05

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C09D 5/08申请公布日:20140205|||实质审查的生效IPC(主分类):C09D 5/08申请日:20131016|||公开

IPC分类号:

C09D5/08; C09D5/18; C09D171/00

主分类号:

C09D5/08

申请人:

苏州瑞邦塑胶有限公司

发明人:

吴兵

地址:

215000 江苏省苏州市相城区北桥街道石桥村

优先权:

专利代理机构:

苏州广正知识产权代理有限公司 32234

代理人:

刘述生

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内容摘要

一种复合型水性纳米涂料,包括A、B两组组分,A组分各原料的重量份数为:W220水性环氧固化剂22~25份;氧化铁红1-5份;钛白粉5-10份;滑石粉5-10份;磷酸锌10~15份;碳酸钙10~15份;三聚磷酸铝3-5份;二丁酯5-10份;丙二醇2.1~3.1份;有机膨润土1-5份;助剂5-10份;蒸馏水25-35份等;B组分是端氨基聚醚;所述B组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚D-230、D-400、T-403中的任一种或多种的混合物;A、B两个组分之间的质量比例是2.1-1∶1。

权利要求书

权利要求书
1.  一种复合型水性纳米涂料,包括A、B两组组分,A组分各原料的重量份数为:
W220水性环氧固化剂22~25份; 
氧化铁红1-5份; 
钛白粉5-10份
滑石粉5-10份; 
磷酸锌10~15份; 
碳酸钙10~15份
三聚磷酸铝3-5份; 
二丁酯5-10份
丙二醇2.1~3.1份
有机膨润土1-5份;
助剂 5-10份
蒸馏水25-35份;
纳米阻燃复合物              25-30份;
所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为:
(1)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15 :10-15:8-10:8-10:7-8:5-7的质量份数配比混合,加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中,于65℃搅拌60小时,过滤,并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO),放入真空干燥箱,在60℃温度干燥24小时,研磨过筛,得一次改性阻燃复合物;  
       (2)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合,于温度50℃搅拌10小时以上,于温度30℃,先在超声电功率350W条件下分散2.5小时,然后再在超声电功率250W条件下分散3小时,过滤,并用蒸馏水洗3次,80℃真空干燥24小时,研磨过筛,得二次改性阻燃复合物;  
       (3)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min,用恒温加热装 置加热到90℃,并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟;得纳米阻燃复合物;
B组分是端氨基聚醚;所述B组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚D-230、D-400、T-403中的任一种或多种的混合物;A、B两个组分之间的质量比例是2.1-1∶1。

2.  根据权利要求1所述的复合型水性纳米涂料,其特征在于:所述助剂为防霉剂、增稠剂溶液、分散剂、流平剂、消泡剂和引发剂。

3.  根据权利要求1所述的复合型水性纳米涂料,其特征在于:外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。

4.  根据权利要求2所述的复合型水性纳米涂料,其特征在于:分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照1:1的混合物; 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。

5.  根据权利要求2所述的复合型水性纳米涂料,其特征在于:所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。

6.  根据权利要求2所述的复合型水性纳米涂料,其特征在于:分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液,其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合;所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。

7.  根据权利要求2所述的复合型水性纳米涂料,其特征在于:所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。

8.  一种制备权利要求1所述复合型水性纳米涂料,它是通过以下方法制备得到的: 
步骤一,在分散釜中加入W220水性环氧固化剂、蒸馏水和分散剂; 
步骤二,中速分散; 
步骤三,加入氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、机膨润土磷酸锌、碳酸钙、三聚磷酸铝、二丁酯、丙二醇;
步骤四,高速分散; 
步骤五,研磨分散后的物料; 
步骤六,加入消泡剂和流平剂、防霉剂、纳米阻燃复合物; 
步骤七,均匀分散; 
步骤八,加入B组分并混合。

9.  根据权利要求1所述的复合型水性纳米涂料,其使用方法为涂刷,其中涂膜厚度0. 28mm 为最佳涂膜厚度。

说明书

说明书一种复合型水性纳米涂料
技术领域
本发明涉及一种新型防腐涂料及其制备方法,更具体地说,涉及一种复合型水性纳米涂料。
背景技术
金属腐蚀会带来巨大的经济损失,造成数以亿吨的钢铁浪费。目前我国的钢铁产量已高达亿吨,其中有30%由于腐蚀而浪费了。在“2009穗港澳台科技与产业(腐蚀防护)发展论坛”上,专家们也探讨了金属材料的腐蚀与防护向题,同时提出为了防止金属腐蚀,减少不必要的经济损失,必须加强防腐蚀技术的推广应用。多年来人们研究了很多防腐蚀方法,目前最便捷、经济的方法是用防腐涂料对金属表面进行防护。 
传统的溶剂型防腐涂料会排放大量的VOC,对生活环境及人们的身体健康都有潜在的威胁。随着人们环保意识的逐渐增强,我国环保总局在2002年就颁布了《水性涂料环境标志产品技术要求》,限制VOC的排放量,以减少涂料对环境的污染,因而水性防腐涂料成为争相研究的热点。水性防腐涂料主要是以水为溶剂和分散剂,与溶剂型防腐涂料相比生产和运输过程更加安全,不含或含有少量溶剂,VOC释放量极低,适用于室内及室外环境。目前,水性防腐涂料几乎已达到溶剂型防腐涂料的性能。水性防腐涂料种类很多,主要有环氧、丙烯酸、无机硅酸锌及聚氨酯涂料等,其中已经成功工业化的主要有水性环氧涂料和水性无机富锌涂料、水性丙烯酸涂料。 
水性丙烯酸防腐涂料成膜机理复杂,附着力较水性环氧稍欠缺;水性无机硅酸锌防腐涂料对基面处理要求过高,而且不使用面漆时易形成高浓度锌盐;水性聚氨酯性能很好,但成本较高。 
聚苯乙烯(PS)是一种无定型的线型聚合物,具有隔热、隔音、防震、防水、耐酸碱等特性,兼具质轻美观等优点,是世界上应用最广泛的塑料之一,并且多为一次性使用,用后即成为废品。而且废PS化学性质比较稳定,具有抗腐蚀,耐老化等特点,在自然界中不易老化腐烂,难于自然降解和被微生物降解,不为自然环境所亲和。填埋和焚烧是人们现在处理废弃PS常用的两种方法。然而这两种方法会造成资源浪费和严重的环境问题,由此产生的大量“白色垃圾”已成为当今环境保护的一大难题。因此使用废弃PS生产水性防腐涂料,是一种有环保效益的生产方式。
考虑到上述的实际情况,本领域的技术人员一直在致力于研究一种新型的水性纳米涂料,来取代现有的溶剂型防腐涂料,并且同时又需要 有较好的附着力、较低的成本以及较简单的制备方法。 
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明提供一种新型复合型水性纳米涂料。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下: 一种复合型水性纳米涂料,包括A、B两组组分,A组分各原料的重量份数为:
W220水性环氧固化剂22~25份; 
氧化铁红1-5份; 
钛白粉5-10份
滑石粉5-10份; 
磷酸锌10~15份; 
碳酸钙10~15份
三聚磷酸铝-3.5%; 
二丁酯5-10份
丙二醇2.1~3.1份
有机膨润土1-5份;
助剂 5-10份
蒸馏水25-35份;
纳米阻燃复合物              25-30份;
所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为:
(1)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15 :10-15:8-10:8-10:7-8:5-7的质量份数配比混合,加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中,于65℃搅拌60小时,过滤,并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO),放入真空干燥箱,在60℃温度干燥24小时,研磨过筛,得一次改性阻燃复合物;  
       (2)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合,于温度50℃搅拌10小时以上,于温度30℃,先在超声电功率350W条件下分散2.5小时,然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤,并用蒸馏水洗3次,80℃真空干燥24小时,研磨过筛,得二次改性阻燃复合物;  
       (3)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min,用恒温加热装 置加热到90℃,并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟;得纳米阻燃复合物;
B组分是端氨基聚醚;所述B组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚D-230、D-400、T-403中的任一种或多种的混合物;A、B两个组分之间的质量比例是2.1-1∶1
优选的,所述助剂为防霉剂、增稠剂溶液、分散剂、流平剂、消泡剂和引发剂。
优选的,外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。
优选的,分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照1:1的混合物; 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。
优选的,所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。 
优选的,分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液,其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合;所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。
优选的,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。
一种制备所述复合型水性纳米涂料,它是通过以下方法制备得到的: 
步骤一,在分散釜中加入W220水性环氧固化剂、蒸馏水和分散剂; 
步骤二,中速分散; 
步骤三,加入氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、机膨润土磷酸锌、碳酸钙、三聚磷酸铝、二丁酯、丙二醇;
步骤四,高速分散; 
步骤五,研磨分散后的物料; 
步骤六,加入消泡剂和流平剂、防霉剂、纳米阻燃复合物; 
步骤七,均匀分散; 
步骤八,加入B组分并混合。
所述的复合型水性纳米涂料,其使用方法为涂刷,其中涂膜厚度0. 28mm 为最佳涂膜厚度。
采用了本发明的技术方案,可以得到一种新型的水性纳米涂料,独特的组分选择以及配比,协同作用使得该产品有较高的基材附着力、其涂膜耐化学品的性能较好、可以与其他水性聚合物混合使用,并且体系稳定,防腐性能优异;本发明制备的阻燃剂不含卤素、有机物,无毒环保,应用前景广阔;本发明进行二次改性,这样的好处是:增加反应活性点,提高改性效果;改性的同时又能蒸除体系中的水分,干燥与改性同时进行,提高了工作效率;纳米级硅羟基磷灰石、凹凸棒、蒙脱土、高岭土等自身微孔中存在大量的物理和化学吸附水,在高温下产生水蒸汽,阻断氧气,吸收热量,达到多重阻燃的功效;强大吸附性能可以有效改善几种阻燃剂的协同作用,阻止被阻燃物质温度升高,提高了阻燃效率;硅羟基磷灰石、凹凸棒、蒙脱土、高岭土等资源丰富,大大降低了阻燃剂的工业成本,也为凹凸棒土的开发应用提供了一条新途径;本发明采用溶液法超声波分散及机械高速搅拌器搅拌,使得阻燃剂各自组分在溶液中达到了纳米级分散,有效避免了对复合材料的自然氧化,相互协同增效,从而使复合材料具有更好的力学性能。复合材料的氧指数为41。
具体实施方式
为更为详细的阐述本发明,该本发明一实施例如下:
实施例1
一种复合型水性纳米涂料,包括A、B两组组分,A组分各原料的重量份数为:
W220水性环氧固化剂22份; 
氧化铁红1份; 
钛白粉5份
滑石粉5份; 
磷酸锌10份; 
碳酸钙10份
三聚磷酸铝3份; 
二丁酯5份
丙二醇2.1份
有机膨润土1份;
助剂 5份
蒸馏水25份;
纳米阻燃复合物              25份;
所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为:
(1)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15 :10-15:8-10:8-10:7-8:5-7的质量份数配比混合,加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中,于65℃搅拌60小时,过滤,并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO),放入真空干燥箱,在60℃温度干燥24小时,研磨过筛,得一次改性阻燃复合物;  
       (2)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合,于温度50℃搅拌10小时以上,于温度30℃,先在超声电功率350W条件下分散2.5小时,然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤,并用蒸馏水洗3次,80℃真空干燥24小时,研磨过筛,得二次改性阻燃复合物;  
       (3)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min,用恒温加热装 置加热到90℃,并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟;得纳米阻燃复合物;
B组分是端氨基聚醚;所述B组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚D-230、D-400、T-403中的任一种或多种的混合物;A、B两个组分之间的质量比例是1∶1。
优选的,所述助剂为防霉剂、增稠剂溶液、分散剂、流平剂、消泡剂和引发剂。
优选的,外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。
优选的,分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照1:1的混合物; 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。
优选的,所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。 
优选的,分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液,其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合;所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。
优选的,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。
一种制备所述复合型水性纳米涂料,它是通过以下方法制备得到的: 
步骤一,在分散釜中加入W220水性环氧固化剂、蒸馏水和分散剂; 
步骤二,中速分散; 
步骤三,加入氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、机膨润土磷酸锌、碳酸钙、三聚磷酸铝、二丁酯、丙二醇;
步骤四,高速分散; 
步骤五,研磨分散后的物料; 
步骤六,加入消泡剂和流平剂、防霉剂、纳米阻燃复合物; 
步骤七,均匀分散; 
步骤八,加入B组分并混合。
所述的复合型水性纳米涂料,其使用方法为涂刷,其中涂膜厚度0. 28mm 为最佳涂膜厚度。采用了本发明的制备方法得到的水性纳米涂料,其主要技术指标之一,即涂料的防腐蚀性能,如下表所示:
项目 防腐技术指标 耐盐水性(3%NaCl) 720h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色 耐盐雾性(5%NaCl) 600h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色 耐碱性(10%NaOH) 720h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色 耐酸性(10%H2SO4) 720h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色
实施例2
一种复合型水性纳米涂料,包括A、B两组组分,A组分各原料的重量份数为:
W220水性环氧固化剂25份; 
氧化铁红5份; 
钛白粉10份
滑石粉10份; 
磷酸锌15份; 
碳酸钙15份
三聚磷酸铝5份; 
二丁酯10份
丙二醇3.1份
有机膨润土5份;
助剂 10份
蒸馏水35份;
纳米阻燃复合物             30份;
所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为:
(1)将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35:15-20:10-15 :10-15:8-10:8-10:7-8:5-7的质量份数配比混合,加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中,于65℃搅拌60小时,过滤,并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO),放入真空干燥箱,在60℃温度干燥24小时,研磨过筛,得一次改性阻燃复合物;  
       (2)、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合,于温度50℃搅拌10小时以上,于温度30℃,先在超声电功率350W条件下分散2.5小时,然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤,并用蒸馏水洗3次,80℃真空干燥24小时,研磨过筛,得二次改性阻燃复合物;  
       (3)、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min,用恒温加热装 置加热到90℃,并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟;得纳米阻燃复合物,B组分是端氨基聚醚;所述B组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚D-230、D-400、T-403中的任一种或多种的混合物;A、B两个组分之间的质量比例是2.1-1∶1。
优选的,所述助剂为防霉剂、增稠剂溶液、分散剂、流平剂、消泡剂和引发剂。
优选的,外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。
优选的,分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照1:1的混合物; 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。
优选的,所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。 
优选的,分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液,其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合;所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。
优选的,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。
一种制备所述复合型水性纳米涂料,它是通过以下方法制备得到的: 
步骤一,在分散釜中加入W220水性环氧固化剂、蒸馏水和分散剂; 
步骤二,中速分散; 
步骤三,加入氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、机膨润土磷酸锌、碳酸钙、三聚磷酸铝、二丁酯、丙二醇;
步骤四,高速分散; 
步骤五,研磨分散后的物料; 
步骤六,加入消泡剂和流平剂、防霉剂、纳米阻燃复合物; 
步骤七,均匀分散; 
步骤八,加入B组分并混合。
所述的复合型水性纳米涂料,其使用方法为涂刷,其中涂膜厚度0. 28mm 为最佳涂膜厚度。采用了本发明的制备方法得到的水性纳米涂料,其主要技术指标之一,即涂料的防腐蚀性能,如下表所示:
项目 防腐技术指标 耐盐水性(3%NaCl) 750h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色 耐盐雾性(5%NaCl) 610h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色 耐碱性(10%NaOH) 740h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色 耐酸性(10%H2SO4) 740h漆膜不起泡、不生锈,轻微变色
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

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1、(10)申请公布号 CN 103555033 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103555033 A (21)申请号 201310482917.5 (22)申请日 2013.10.16 C09D 5/08(2006.01) C09D 5/18(2006.01) C09D 171/00(2006.01) (71)申请人 苏州瑞邦塑胶有限公司 地址 215000 江苏省苏州市相城区北桥街道 石桥村 (72)发明人 吴兵 (74)专利代理机构 苏州广正知识产权代理有限 公司 32234 代理人 刘述生 (54) 发明名称 一种复合型水性纳米涂料 (57) 摘要 一种复合型水性纳米。

2、涂料, 包括 A、 B 两组组 分, A 组分各原料的重量份数为 : W220 水性环氧固 化剂 22 25 份 ; 氧化铁红 1-5 份 ; 钛白粉 5-10 份 ; 滑石粉 5-10 份 ; 磷酸锌 10 15 份 ; 碳酸 钙 10 15 份 ; 三聚磷酸铝 3-5 份 ; 二丁酯 5-10 份 ; 丙二醇 2.1 3.1 份 ; 有机膨润土 1-5 份 ; 助剂 5-10 份 ; 蒸馏水 25-35 份等 ; B 组分是端氨 基聚醚 ; 所述 B 组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚 D-230、 D-400、 T-403 中的任一种或多种的混合 物 ; A、 B 两个组分之间的质量比例是 2。

3、.1-1 1。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 103555033 A CN 103555033 A 1/2 页 2 1. 一种复合型水性纳米涂料, 包括 A、 B 两组组分, A 组分各原料的重量份数为 : W220 水性环氧固化剂 22 25 份 ; 氧化铁红 1-5 份 ; 钛白粉 5-10 份 滑石粉 5-10 份 ; 磷酸锌 10 15 份 ; 碳酸钙 10 15 份 三聚磷酸铝 3-5 份 ; 二丁酯 5-10 份 丙二醇 2.1 3.1 份。

4、 有机膨润 土 1-5 份 ; 助剂 5-10 份 蒸馏水 25-35 份 ; 纳米阻燃复合物 25-30 份 ; 所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为 : (1)将硅羟基磷灰石、 红磷、 凹凸棒、 水滑石、 蒙脱土、 钛白粉、 方解石、 高岭土按照 25-35 : 15-20 : 10-15 : 10-15 : 8-10 : 8-10 : 7-8 : 5-7 的质量份数配比混合, 加入到 200 份二 甲亚砜 (DMSO) 和 50 份甲醇的混合溶液中, 于 65搅拌 60 小时, 过滤, 并用 60温度的热 乙醇洗 3 次除去过量的二甲亚砜 (DMSO), 放入真空干燥箱, 在 60温度干燥 。

5、24 小时, 研磨 过筛, 得一次改性阻燃复合物 ; (2) 、 将1份一次改性阻燃复合物、 10份醋酸钾和25份蒸馏水混合, 于温度50搅拌10 小时以上, 于温度 30, 先在超声电功率 350W 条件下分散 2.5 小时, 然后再在超声电功率 250W条件下分散3小时, 过滤, 并用蒸馏水洗3次, 80真空干燥24小时, 研磨过筛, 得二次 改性阻燃复合物 ; (3) 、 将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min, 用恒温加热装 置 加热到 90, 并用机械搅拌器搅拌 (1200r/min)60 分钟 ; 得纳米阻燃复合物 ; B 组分是端氨基聚醚 ; 所述 B 组。

6、分端氨基聚醚选自端氨基聚醚 D-230、 D-400、 T-403 中 的任一种或多种的混合物 ; A、 B 两个组分之间的质量比例是 2.1-1 1。 2. 根据权利要求 1 所述的复合型水性纳米涂料, 其特征在于 : 所述助剂为防霉剂、 增稠 剂溶液、 分散剂、 流平剂、 消泡剂和引发剂。 3. 根据权利要求 1 所述的复合型水性纳米涂料, 其特征在于 : 外墙隔热涂料还包括空 心玻璃微珠和堇青石。 4. 根据权利要求 2 所述的复合型水性纳米涂料, 其特征在于 : 分散剂为 EFKA-5065 分散剂和 EFKA-4050 分散剂按照 1:1 的混合物 ; 所述流平剂为的 EFKA-37。

7、77 流平剂和 EFKA-3239 流平剂按照 1:1 的混合物。 5. 根据权利要求 2 所述的复合型水性纳米涂料, 其特征在于 : 所述消泡剂和分别选用 EFKA-2722 和 EFKA-3239。 6. 根据权利要求 2 所述的复合型水性纳米涂料, 其特征在于 : 分散剂可以为 10% 质量 百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液, 其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合 ; 所述磷酸 权 利 要 求 书 CN 103555033 A 2 2/2 页 3 盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。 7. 根据权利要求 2 所述的复合型水性纳米涂料, 其特征在于 : 所述消泡剂为聚二甲基 硅氧烷或乳化硅油或高碳醇。

8、脂肪酸酯复合物或聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯 聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。 8. 一种制备权利要求 1 所述复合型水性纳米涂料, 它是通过以下方法制备得到的 : 步骤一, 在分散釜中加入 W220 水性环氧固化剂、 蒸馏水和分散剂 ; 步骤二, 中速分散 ; 步骤三, 加入氧化铁红、 磷酸锌、 三聚磷酸铝、 滑石粉、 机膨润土磷酸锌、 碳酸钙、 三聚磷 酸铝、 二丁酯、 丙二醇 ; 步骤四, 高速分散 ; 步骤五, 研磨分散后的物料 ; 步骤六, 加入消泡剂和流平剂、 防霉剂、 纳米阻燃复合物 ; 步骤七, 均匀分散 ; 步骤八, 加入 B 组分并混合。 9. 根据权利要求。

9、 1 所述的复合型水性纳米涂料, 其使用方法为涂刷, 其中涂膜厚度 0. 28mm 为最佳涂膜厚度。 权 利 要 求 书 CN 103555033 A 3 1/6 页 4 一种复合型水性纳米涂料 技术领域 0001 本发明涉及一种新型防腐涂料及其制备方法, 更具体地说, 涉及一种复合型水性 纳米涂料。 背景技术 0002 金属腐蚀会带来巨大的经济损失, 造成数以亿吨的钢铁浪费。目前我国的钢铁产 量已高达亿吨, 其中有30由于腐蚀而浪费了。 在 “2009穗港澳台科技与产业(腐蚀防护) 发展论坛” 上, 专家们也探讨了金属材料的腐蚀与防护向题, 同时提出为了防止金属腐蚀, 减少不必要的经济损失,。

10、 必须加强防腐蚀技术的推广应用。多年来人们研究了很多防腐蚀 方法, 目前最便捷、 经济的方法是用防腐涂料对金属表面进行防护。 0003 传统的溶剂型防腐涂料会排放大量的 VOC, 对生活环境及人们的身体健康都有潜 在的威胁。随着人们环保意识的逐渐增强, 我国环保总局在 2002 年就颁布了 水性涂料环 境标志产品技术要求 , 限制 VOC 的排放量, 以减少涂料对环境的污染, 因而水性防腐涂料 成为争相研究的热点。水性防腐涂料主要是以水为溶剂和分散剂, 与溶剂型防腐涂料相比 生产和运输过程更加安全, 不含或含有少量溶剂, VOC 释放量极低, 适用于室内及室外环境。 目前, 水性防腐涂料几乎已。

11、达到溶剂型防腐涂料的性能。 水性防腐涂料种类很多, 主要有环 氧、 丙烯酸、 无机硅酸锌及聚氨酯涂料等, 其中已经成功工业化的主要有水性环氧涂料和水 性无机富锌涂料、 水性丙烯酸涂料。 0004 水性丙烯酸防腐涂料成膜机理复杂, 附着力较水性环氧稍欠缺 ; 水性无机硅酸锌 防腐涂料对基面处理要求过高, 而且不使用面漆时易形成高浓度锌盐 ; 水性聚氨酯性能很 好, 但成本较高。 0005 聚苯乙烯 (PS) 是一种无定型的线型聚合物, 具有隔热、 隔音、 防震、 防水、 耐酸碱 等特性, 兼具质轻美观等优点, 是世界上应用最广泛的塑料之一, 并且多为一次性使用, 用 后即成为废品。而且废 PS 。

12、化学性质比较稳定, 具有抗腐蚀, 耐老化等特点, 在自然界中不易 老化腐烂, 难于自然降解和被微生物降解, 不为自然环境所亲和。 填埋和焚烧是人们现在处 理废弃 PS 常用的两种方法。然而这两种方法会造成资源浪费和严重的环境问题, 由此产生 的大量 “白色垃圾” 已成为当今环境保护的一大难题。因此使用废弃 PS 生产水性防腐涂料, 是一种有环保效益的生产方式。 0006 考虑到上述的实际情况, 本领域的技术人员一直在致力于研究一种新型的水性纳 米涂料, 来取代现有的溶剂型防腐涂料, 并且同时又需要 有较好的附着力、 较低的成本以 及较简单的制备方法。 发明内容 0007 针对现有技术上存在的不。

13、足, 本发明提供一种新型复合型水性纳米涂料。 0008 为了实现上述目的, 本发明的技术方案如下 : 一种复合型水性纳米涂料, 包括 A、 B 两组组分, A 组分各原料的重量份数为 : 说 明 书 CN 103555033 A 4 2/6 页 5 W220 水性环氧固化剂 22 25 份 ; 氧化铁红 1-5 份 ; 钛白粉 5-10 份 滑石粉 5-10 份 ; 磷酸锌 10 15 份 ; 碳酸钙 10 15 份 三聚磷酸铝 -3.5 ; 二丁酯 5-10 份 丙二醇 2.1 3.1 份 有机膨润 土 1-5 份 ; 助剂 5-10 份 蒸馏水 25-35 份 ; 纳米阻燃复合物 25-3。

14、0 份 ; 所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为 : (1)将硅羟基磷灰石、 红磷、 凹凸棒、 水滑石、 蒙脱土、 钛白粉、 方解石、 高岭土按照 25-35 : 15-20 : 10-15 : 10-15 : 8-10 : 8-10 : 7-8 : 5-7 的质量份数配比混合, 加入到 200 份二 甲亚砜 (DMSO) 和 50 份甲醇的混合溶液中, 于 65搅拌 60 小时, 过滤, 并用 60温度的热 乙醇洗 3 次除去过量的二甲亚砜 (DMSO), 放入真空干燥箱, 在 60温度干燥 24 小时, 研磨 过筛, 得一次改性阻燃复合物 ; (2) 、 将1份一次改性阻燃复合物、 10份醋酸。

15、钾和25份蒸馏水混合, 于温度50搅拌10 小时以上, 于温度 30, 先在超声电功率 350W 条件下分散 2.5 小时, 然后再在超声电功率 250W 条件下分散 3 小时。过滤, 并用蒸馏水洗 3 次, 80真空干燥 24 小时, 研磨过筛, 得二 次改性阻燃复合物 ; (3) 、 将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min, 用恒温加热装 置 加热到 90, 并用机械搅拌器搅拌 (1200r/min)60 分钟 ; 得纳米阻燃复合物 ; B 组分是端氨基聚醚 ; 所述 B 组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚 D-230、 D-400、 T-403 中 的任一种或多种的混合。

16、物 ; A、 B 两个组分之间的质量比例是 2.1-1 1 优选的, 所述助剂为防霉剂、 增稠剂溶液、 分散剂、 流平剂、 消泡剂和引发剂。 0009 优选的, 外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。 0010 优选的, 分散剂为 EFKA-5065 分散剂和 EFKA-4050 分散剂按照 1:1 的混合物 ; 所 述流平剂为的 EFKA-3777 流平剂和 EFKA-3239 流平剂按照 1:1 的混合物。 0011 优选的, 所述消泡剂和分别选用 EFKA-2722 和 EFKA-3239。 0012 优选的, 分散剂可以为 10% 质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液, 其中多聚指二 聚。

17、或三聚或二聚与三聚的复合 ; 所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。 0013 优选的, 所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚 氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。 0014 一种制备所述复合型水性纳米涂料, 它是通过以下方法制备得到的 : 步骤一, 在分散釜中加入 W220 水性环氧固化剂、 蒸馏水和分散剂 ; 步骤二, 中速分散 ; 说 明 书 CN 103555033 A 5 3/6 页 6 步骤三, 加入氧化铁红、 磷酸锌、 三聚磷酸铝、 滑石粉、 机膨润土磷酸锌、 碳酸钙、 三聚磷 酸铝、 二丁酯、 丙二醇 ; 步骤四, 。

18、高速分散 ; 步骤五, 研磨分散后的物料 ; 步骤六, 加入消泡剂和流平剂、 防霉剂、 纳米阻燃复合物 ; 步骤七, 均匀分散 ; 步骤八, 加入 B 组分并混合。 0015 所述的复合型水性纳米涂料, 其使用方法为涂刷, 其中涂膜厚度 0. 28mm 为最佳 涂膜厚度。 0016 采用了本发明的技术方案, 可以得到一种新型的水性纳米涂料, 独特的组分选择 以及配比, 协同作用使得该产品有较高的基材附着力、 其涂膜耐化学品的性能较好、 可以与 其他水性聚合物混合使用, 并且体系稳定, 防腐性能优异 ; 本发明制备的阻燃剂不含卤素、 有机物, 无毒环保, 应用前景广阔 ; 本发明进行二次改性, 。

19、这样的好处是 : 增加反应活性点, 提高改性效果 ; 改性的同时又能蒸除体系中的水分, 干燥与改性同时进行, 提高了工作效 率 ; 纳米级硅羟基磷灰石、 凹凸棒、 蒙脱土、 高岭土等自身微孔中存在大量的物理和化学吸 附水, 在高温下产生水蒸汽, 阻断氧气, 吸收热量, 达到多重阻燃的功效 ; 强大吸附性能可以 有效改善几种阻燃剂的协同作用, 阻止被阻燃物质温度升高, 提高了阻燃效率 ; 硅羟基磷灰 石、 凹凸棒、 蒙脱土、 高岭土等资源丰富, 大大降低了阻燃剂的工业成本, 也为凹凸棒土的开 发应用提供了一条新途径 ; 本发明采用溶液法超声波分散及机械高速搅拌器搅拌, 使得阻 燃剂各自组分在溶液。

20、中达到了纳米级分散, 有效避免了对复合材料的自然氧化, 相互协同 增效, 从而使复合材料具有更好的力学性能。复合材料的氧指数为 41。 具体实施方式 0017 为更为详细的阐述本发明, 该本发明一实施例如下 : 实施例 1 一种复合型水性纳米涂料, 包括 A、 B 两组组分, A 组分各原料的重量份数为 : W220 水性环氧固化剂 22 份 ; 氧化铁红 1 份 ; 钛白粉 5 份 滑石粉 5 份 ; 磷酸锌 10 份 ; 碳酸钙 10 份 三聚磷酸铝 3 份 ; 二丁酯 5 份 丙二醇 2.1 份 有机膨润土 1 份 ; 助剂 5 份 蒸馏水 25 份 ; 纳米阻燃复合物 25 份 ; 说。

21、 明 书 CN 103555033 A 6 4/6 页 7 所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为 : (1)将硅羟基磷灰石、 红磷、 凹凸棒、 水滑石、 蒙脱土、 钛白粉、 方解石、 高岭土按照 25-35 : 15-20 : 10-15 : 10-15 : 8-10 : 8-10 : 7-8 : 5-7 的质量份数配比混合, 加入到 200 份二 甲亚砜 (DMSO) 和 50 份甲醇的混合溶液中, 于 65搅拌 60 小时, 过滤, 并用 60温度的热 乙醇洗 3 次除去过量的二甲亚砜 (DMSO), 放入真空干燥箱, 在 60温度干燥 24 小时, 研磨 过筛, 得一次改性阻燃复合物 ; (。

22、2) 、 将1份一次改性阻燃复合物、 10份醋酸钾和25份蒸馏水混合, 于温度50搅拌10 小时以上, 于温度 30, 先在超声电功率 350W 条件下分散 2.5 小时, 然后再在超声电功率 250W 条件下分散 3 小时。过滤, 并用蒸馏水洗 3 次, 80真空干燥 24 小时, 研磨过筛, 得二 次改性阻燃复合物 ; (3) 、 将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min, 用恒温加热装 置 加热到 90, 并用机械搅拌器搅拌 (1200r/min)60 分钟 ; 得纳米阻燃复合物 ; B 组分是端氨基聚醚 ; 所述 B 组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚 D-230、 D。

23、-400、 T-403 中 的任一种或多种的混合物 ; A、 B 两个组分之间的质量比例是 1 1。 0018 优选的, 所述助剂为防霉剂、 增稠剂溶液、 分散剂、 流平剂、 消泡剂和引发剂。 0019 优选的, 外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。 0020 优选的, 分散剂为 EFKA-5065 分散剂和 EFKA-4050 分散剂按照 1:1 的混合物 ; 所 述流平剂为的 EFKA-3777 流平剂和 EFKA-3239 流平剂按照 1:1 的混合物。 0021 优选的, 所述消泡剂和分别选用 EFKA-2722 和 EFKA-3239。 0022 优选的, 分散剂可以为 10% 。

24、质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液, 其中多聚指二 聚或三聚或二聚与三聚的复合 ; 所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。 0023 优选的, 所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚 氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。 0024 一种制备所述复合型水性纳米涂料, 它是通过以下方法制备得到的 : 步骤一, 在分散釜中加入 W220 水性环氧固化剂、 蒸馏水和分散剂 ; 步骤二, 中速分散 ; 步骤三, 加入氧化铁红、 磷酸锌、 三聚磷酸铝、 滑石粉、 机膨润土磷酸锌、 碳酸钙、 三聚磷 酸铝、 二丁酯、 丙二醇 ; 步骤四, 高速分散 。

25、; 步骤五, 研磨分散后的物料 ; 步骤六, 加入消泡剂和流平剂、 防霉剂、 纳米阻燃复合物 ; 步骤七, 均匀分散 ; 步骤八, 加入 B 组分并混合。 0025 所述的复合型水性纳米涂料, 其使用方法为涂刷, 其中涂膜厚度 0. 28mm 为最佳 涂膜厚度。 采用了本发明的制备方法得到的水性纳米涂料, 其主要技术指标之一, 即涂料的 防腐蚀性能, 如下表所示 : 项目防腐技术指标 耐盐水性 (3 NaCl)720h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 耐盐雾性 (5 NaCl)600h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 耐碱性 (10 NaOH)720h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 说。

26、 明 书 CN 103555033 A 7 5/6 页 8 耐酸性 (10 H2SO4)720h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 实施例 2 一种复合型水性纳米涂料, 包括 A、 B 两组组分, A 组分各原料的重量份数为 : W220 水性环氧固化剂 25 份 ; 氧化铁红 5 份 ; 钛白粉 10 份 滑石粉 10 份 ; 磷酸锌 15 份 ; 碳酸钙 15 份 三聚磷酸铝 5 份 ; 二丁酯 10 份 丙二醇 3.1 份 有机膨润 土 5 份 ; 助剂 10 份 蒸馏水 35 份 ; 纳米阻燃复合物 30 份 ; 所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为 : (1)将硅羟基磷灰石、 红磷、 凹。

27、凸棒、 水滑石、 蒙脱土、 钛白粉、 方解石、 高岭土按照 25-35 : 15-20 : 10-15 : 10-15 : 8-10 : 8-10 : 7-8 : 5-7 的质量份数配比混合, 加入到 200 份二 甲亚砜 (DMSO) 和 50 份甲醇的混合溶液中, 于 65搅拌 60 小时, 过滤, 并用 60温度的热 乙醇洗 3 次除去过量的二甲亚砜 (DMSO), 放入真空干燥箱, 在 60温度干燥 24 小时, 研磨 过筛, 得一次改性阻燃复合物 ; (2) 、 将1份一次改性阻燃复合物、 10份醋酸钾和25份蒸馏水混合, 于温度50搅拌10 小时以上, 于温度 30, 先在超声电功。

28、率 350W 条件下分散 2.5 小时, 然后再在超声电功率 250W 条件下分散 3 小时。过滤, 并用蒸馏水洗 3 次, 80真空干燥 24 小时, 研磨过筛, 得二 次改性阻燃复合物 ; (3) 、 将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min, 用恒温加热装 置 加热到 90, 并用机械搅拌器搅拌 (1200r/min)60 分钟 ; 得纳米阻燃复合物, B 组分是端氨 基聚醚 ; 所述 B 组分端氨基聚醚选自端氨基聚醚 D-230、 D-400、 T-403 中的任一种或多种的 混合物 ; A、 B 两个组分之间的质量比例是 2.1-1 1。 0026 优选的, 所。

29、述助剂为防霉剂、 增稠剂溶液、 分散剂、 流平剂、 消泡剂和引发剂。 0027 优选的, 外墙隔热涂料还包括空心玻璃微珠和堇青石。 0028 优选的, 分散剂为 EFKA-5065 分散剂和 EFKA-4050 分散剂按照 1:1 的混合物 ; 所 述流平剂为的 EFKA-3777 流平剂和 EFKA-3239 流平剂按照 1:1 的混合物。 0029 优选的, 所述消泡剂和分别选用 EFKA-2722 和 EFKA-3239。 0030 优选的, 分散剂可以为 10% 质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液, 其中多聚指二 聚或三聚或二聚与三聚的复合 ; 所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。 00。

30、31 优选的, 所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或乳化硅油或高碳醇脂肪酸酯复合物或聚 氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯。 说 明 书 CN 103555033 A 8 6/6 页 9 0032 一种制备所述复合型水性纳米涂料, 它是通过以下方法制备得到的 : 步骤一, 在分散釜中加入 W220 水性环氧固化剂、 蒸馏水和分散剂 ; 步骤二, 中速分散 ; 步骤三, 加入氧化铁红、 磷酸锌、 三聚磷酸铝、 滑石粉、 机膨润土磷酸锌、 碳酸钙、 三聚磷 酸铝、 二丁酯、 丙二醇 ; 步骤四, 高速分散 ; 步骤五, 研磨分散后的物料 ; 步骤六, 加入消泡剂和流平。

31、剂、 防霉剂、 纳米阻燃复合物 ; 步骤七, 均匀分散 ; 步骤八, 加入 B 组分并混合。 0033 所述的复合型水性纳米涂料, 其使用方法为涂刷, 其中涂膜厚度 0. 28mm 为最佳 涂膜厚度。 采用了本发明的制备方法得到的水性纳米涂料, 其主要技术指标之一, 即涂料的 防腐蚀性能, 如下表所示 : 项目防腐技术指标 耐盐水性 (3 NaCl)750h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 耐盐雾性 (5 NaCl)610h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 耐碱性 (10 NaOH)740h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 耐酸性 (10 H2SO4)740h 漆膜不起泡、 不生锈, 轻微变色 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。 本行业的技术人员 应该了解, 本发明不受上述实施例的限制, 上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明 的原理, 在不脱离本发明精神和范围的前提下, 本发明还会有各种变化和改进, 这些变化和 改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效 物界定。 说 明 书 CN 103555033 A 9 。

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