[发明专利]一种亚纳米球形硅微粉增强水性漆

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种亚纳米球形硅微粉增强水性漆。

背景技术

水性漆就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。避免了严重的环境污染和生态破坏，因此在环保问题日益突出的今天，水性面漆的发展和成熟是一种必然的趋势。但是目前水性漆料和油性漆相比，在防锈性能、耐候性能、漆膜硬度、漆膜抗冲击性能等方面尚有不足，而且面漆的光泽度、耐刮伤性都显欠缺，用户往往不容易接受。

用石英矿进行机械粉碎加工后就制成为硅微粉。它又分成：熔融硅微粉和结晶硅微粉。亚纳米级球形硅微粉是指：粒径在30～900nm之间。由于纳米（1～20nm）硅微粉（导体）与硅微粉（绝缘体）的表面物化性能完全不同，所以应用领域也不同。由于球形硅微粉不同于角粉形硅微粉，其流动性好，对物体表体损伤小，而且相对于更细的纳米硅微粉又具有价格成本优势。故亚纳米硅微粉广泛应用在塑封料、有机硅、涂料、油墨、高档塑料、橡胶、轮胎等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种亚纳米球形硅微粉增强水性漆，有效形成致密、耐用、耐候的水性漆膜，提高水性漆的综合性能和使用寿命，克服现有技术中存在的问题。

为了实现以上目的，本发明的技术方案是：

一种亚纳米球形硅微粉增强水性漆，包含以下重量份的组分：

去离子水20-35份

乳液15-25份

水性丙烯酸5-15份

水性环氧树脂5-18份

醇酯十二4-8份

填料3-13份

亚纳米球形硅微粉2-10.8份

乙二醇单丁醚5-8份

消泡剂0.1-3份

分散剂0.5-2份

流平剂0.2-5份

稠度调节剂1-8份

杀菌剂0.1-2份。

作为优选，所述亚纳米球形硅微粉的粒径及其分布情况为：粒径在区间230~450nm范围内的比例超过99%。

作为优选，所述乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液的混合物，且三种乳液的物质的量比例苯丙乳液：纯丙乳液：硅丙乳液=（2.5~5）：（1~1.6）：1。

作为优选，所述填料包括石墨粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、钛白粉中的至少两种。

作为优选，所述稠度调节剂为膨润土。

作为优选，所述分散剂为十八碳烯胺醋酸盐、油氨基油酸酯、脂肪酸环氧乙烷加成物、烷基季铵盐中的一种。

本发明的有益效果在于：本发明配方简约，综合性能佳。乳液和树脂的结合构成水性漆的基质，基本性质结合了各组分优势，具有较好的硬度、致密性、成膜性、耐磨和抗老化性；醇酯十二和乙二醇单丁醚配合成膜高效；填料和亚纳米球形硅微粉，以及亚纳米球形硅微粉的粒度分布恰好能增强此水性漆成膜的致密性、防刮性能、韧性和强度都得到了显著提升。本发明在现有技术基础上改进，使水性漆的在漆膜硬度、漆膜抗冲击性能上得到显著提升，可与油性漆相比，并且成本不高，便于推广普及。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单地介绍。

实施例1

一种亚纳米球形硅微粉增强水性漆，包含以下重量份的组分：

去离子水35份

乳液15份

水性丙烯酸5份

水性环氧树脂13份

醇酯十二6份

填料5.5份

亚纳米球形硅微粉6.5份

乙二醇单丁醚5份

消泡剂3份

分散剂2份

流平剂0.5份

稠度调节剂1份

杀菌剂0.2份；

所述亚纳米球形硅微粉的粒径及其分布情况为：粒径在区间230~450nm范围内的比例超过99%；作为优选，所述乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液的混合物，且三种乳液的物质的量比例苯丙乳液：纯丙乳液：硅丙乳液=5：1.6：1；所述填料包括石墨粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、钛白粉中的至少两种；所述稠度调节剂为膨润土；所述分散剂为烷基季铵盐。

制得的水性漆对比传统不添加纳米材料的水性漆，在漆膜致密度、硬度、漆膜抗冲击性能、耐磨性、实用耐久性上都得到明显提升。

实施例2

一种亚纳米球形硅微粉增强水性漆，包含以下重量份的组分：