[发明专利]一种基于纳米材料的防水印刷涂层

权利要求书

1.一种基于纳米材料的防水印刷涂层，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：纳米导电纤维素15-20％、防水剂0.5-1.3％、纳米硅藻土20-25％、环氧树脂35-50％、聚乙二醇5-10％、硬脂酸锌0.5-1.2％、固化剂1-5％、余量为去离子水；

该防水印刷涂层所用涂料的制备方法为：

(1)将硅藻土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成硅藻土溶液，边搅拌边加入浓硫酸溶液，待硅藻土溶液的pH为2.0-3.0时，停止浓硫酸的加入，继续搅拌30min，再次测量硅藻土溶液的pH为2.0-3.0时，将酸化的硅藻土溶液放入水浴超声仪中，超声，冷却至室温，过滤洗涤至中性，烘干滤渣，放入马弗炉中煅烧，粉碎过筛即得活化的纳米硅藻土；

(2)将纳米硅藻土和防水剂加入到螺杆挤出机中，熔融反应后挤出经粉碎即得插层聚合物；

(3)将步骤(2)制备的插层聚合物、纳米导电纤维素、环氧树脂、聚乙二醇、固化剂和去离子水加入到搅拌釜中，在60-80℃下搅拌均匀，降温至室温后，加入硬脂酸锌，继续搅拌15-20min即得到印刷涂料。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米材料的防水印刷涂层，其特征在于：该防水印刷涂层所用涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将硅藻土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为25-30％的硅藻土溶液，边搅拌边加入45-50％的浓硫酸溶液，待硅藻土溶液的pH为2.0-3.0时，停止浓硫酸的加入，继续搅拌30min，再次测量硅藻土溶液的pH为2.0-3.0时，将酸化的硅藻土溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为75-85℃下，超声10min，冷却至室温，过滤洗涤至中性，烘干滤渣，放入马弗炉中，在500-800℃下煅烧4h，粉碎过200目筛即得活化的纳米硅藻土；

(2)将纳米硅藻土和防水剂加入到螺杆挤出机中，在130-145℃下进行熔融，防水剂插层到纳米硅藻土的层格结构中，熔融反应后挤出经粉碎即得插层聚合物；

(3)将步骤(2)制备的插层聚合物、纳米导电纤维素、环氧树脂、聚乙二醇、固化剂和去离子水加入到搅拌釜中，在60-80℃下搅拌均匀，降温至室温后，加入硬脂酸锌，继续搅拌15-20min即得到印刷涂料。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米材料的防水印刷涂层，其特征在于：所述的防水剂为甲基硅酸钠或者硅酸钾。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米材料的防水印刷涂层，其特征在于：所述的纳米导电纤维素的制备方法为：

S1、纳米纤维素的制备：将植物纤维素加入粉碎机中进行粉碎，放入搅拌器中，加入纯化水配置成浓度为55-65％的纤维素溶液，边搅拌边加入20-25％的醋酸钠溶液，在15-25℃下搅拌30-60min，接着加入2-3.5％的四氟硼酸溶液，搅拌均匀后，在15-25℃下静置6-8h进行活化，过滤后洗涤至中性，加入纯化水配置成0.7-1.1％纤维素悬浊液，依次经球磨机研磨15-20min,超声2-5min，最后离心分离得到了纳米纤维素，纳米纤维素的直径为10-25nm；

S2、纳米导电纤维素的制备：将喹啉单体溶解在70-85％的乙醇水溶液中配置成20-35％的喹啉溶液，乙醇水溶液的温度为55-60℃，加入步骤S1制备的纳米纤维素，搅拌均匀后保温浸渍2-4h，使得喹啉单体充分吸附在纳米纤维素上，降温至15-20℃，加入酸性氧化剂和酸溶液，喹啉在纤维表面氧化聚合反应1.5-2h，得到聚喹啉纳米纤维素溶液，过滤干燥后即得到纳米导电纤维素，制得的纳米导电纤维素的导电率为250-380S/m。

5.根据权利要求4所述的一种基于纳米材料的防水印刷涂层，其特征在于：步骤S1所述的植物纤维素、醋酸钠溶液、四氟硼酸溶液的质量比为100:3-5:10-13。

6.根据权利要求4所述的一种基于纳米材料的防水印刷涂层，其特征在于：步骤S2所述的喹啉单体、纳米纤维素的质量比为6.5-7:3。