[发明专利]高性能涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料制备方法，更具体地涉及含有Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z醇溶胶的高性能涂料的制备方法。

背景技术

纳米二氧化硅添加到涂料中，既可以涂层具有优良的硬度和耐刮性，同时又可保持涂膜透明性。提高涂料的耐擦洗性、强度、硬度等；兼顾提高涂料的抗紫外线老化试验性能，干燥时间大幅度降低，而且原料存在的悬浮稳定性差、触变性差、光洁度不高等问题也得到很好的解决。

目前，纳米涂料中的纳米粒子往往以助剂的形式直接添加到树脂基体中。由于纳米二氧化硅的粒径小，比表面能大，其在涂料中非常容易团聚或被颜料、填料包埋而不会均匀分散在涂料中。

发明内容

本发明的目的是本发明的目的是解决上述不足，提供一种高性能涂料的制备方法。实现本发明目的的技术方案是：一种高性能涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)搅拌下将有机醇混合到装有正硅酸有机酯Si(OR)₄的反应器中，再滴加稀酸或稀碱至溶液中，用循环冷冻水将反应温度控制在室温，搅拌10-20min，获得含有结构式为Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z溶胶粒子的醇溶胶，其中：

x为大于0的整数；

z为大于0的整数；

2x+2＝y+z；和

R表示具有2-9个碳原子的直链或支链烷基，优选具有3-6个碳原子的直链或支链烷基，更优选乙基；

2)将Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z醇溶胶、成膜组分、颜料和填料以及助剂在溶剂中混合；

3)出料、包装。

上述的高性能涂料的制备方法，所述的步骤1)中正硅酸有机酯Si(OR)₄为正硅酸乙酯，正硅酸异丙酯，四丁基正硅酸酯中一种。

上述的高性能涂料的制备方法，所述的步骤1)中有机醇为乙醇、丙醇或丁醇中的一种。

上述的高性能涂料的制备方法，所述的步骤1)中稀酸为稀盐酸或稀硫酸，稀碱为稀氨水，稀盐酸或稀硫酸或稀氨水的摩尔浓度为：0.001-1mol/L，优选：0.01-0.5mol/L，更优选为：0.05-0.1mol/L。

上述的高性能涂料的制备方法，所述的步骤1)中正硅酸有机酯与稀酸或稀碱中水的摩尔比为1∶0.1-5，优选为1∶0.2-4，更优选为1∶0.3-3。

上述的高性能涂料的制备方法，所述的步骤1)中稀酸或稀碱滴加速度为0.2-8ml/min，优选为0.3-6ml/min，更优选为0.5-3ml/min。

上述的高性能涂料的制备方法，所述的步骤1)中Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z醇溶胶的结构式为Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z的溶胶粒子的粒径为1-10nm。

本发明具有积极的效果：

(1)本发明的制备方法简单，易操作；(2)通过稀酸或稀碱的滴加速度的精确控制有效实现抑制水解过快的目的。溶胶粒子粒径尺度可控在10nm以下，粒径分布相对均匀，Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z的溶胶性能稳定，不团聚。

具体实施方式

本发明涂料包含以下组分：A)Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z醇溶胶，其中：x为大于0的整数；z为大于0的整数；2x+2＝y+z；和R表示具有2-9个碳原子的直链或支链烷基，优选具有3-6个碳原子的直链或支链烷基，更优选乙基；和B)成膜组分；其中以二氧化硅计的Si_xO_x-1(OH)_y(OR)_z醇溶胶与成膜组分的重量比为1∶15-85，优选为1∶20-65，更优选为1∶25-50。