[发明专利]纳米钛合金杂化聚合物及其制备方法和纳米杂化复合涂料

说明书

本发明涉及一种纳米钛合金杂化聚合物及其制备方法和纳米杂化复合涂料。所述纳米钛合金杂化聚合物主要由以下质量份的原料通过超声波辅助固液球磨的方法制备而成：钛基合金粉末20~30份、聚合物树脂I 10~30份、助剂40‑80份；所述聚合物树脂I选自环氧树脂或苯氧树脂。本发明通过将成本廉价的钛基合金粉末与聚合物树脂机械混合，真正实现了纳米粒子在涂料中的稳定分散的同时，大大降低了生产成本，所得涂料配方设计多样化、产品应用配套化、生产施工环保化，还具有较高的机械强度、良好的耐磨、耐水、耐酸碱、耐盐雾、耐人工气候老化性能，且绿色环保无污染。

技术领域

本发明涉及化工新材料及其先进制造技术领域，特别是涉及纳米钛合金杂化聚合物及其制备方法和纳米杂化复合涂料。

背景技术

纳米材料具有独特的物理、化学特性，为涂料这一传统工业的创新发展带来了新的机遇。纳米杂化复合涂料是由纳米材料与有机、无机涂料复合配制加工而成的高性能涂层新材料，在涂料中掺入纳米微粒，如纳米TiO₂、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等作为改性剂，可以显著提高涂料的机械强度、流变性能、抗渗透性、耐腐蚀性和耐候抗老化性能等。纳米杂化复合涂料作为一种特种涂料，成为21世纪最有前途的新型涂料品种。现阶段能投入实际应用的真正意义上的纳米杂化复合涂料产品不多，因为如何提高纳米粒子在涂料中的稳定性、分散性没能得到很好的解决。由于纳米粒子的分散技术和稳定性问题与涂料性能存在密切关系，一旦出现纳米粒子的重聚、团聚现象，纳米杂化涂料就回到了从前的微米级涂料，涂料性能也回归到传统的涂料性能。正是在市场上出现的这些瓶颈技术没有获得突破，技术性能还不成熟的产品就急于推向市场，结果就会出现很多问题，被用户称为“伪纳米涂料”。

因此，如何得到一种能够在涂料组分中稳定分散的纳米材料是人们亟需解决的问题。针对这一问题，研发人员也在寻找积极的解决办法，虽然目前已经报道能够少数纳米涂料，但是，这些成功的背后往往付出了更多的原料成本，这给工业生产也带来一定的挑战。

发明内容

基于此，本发明提供一种纳米钛合金杂化聚合物，通过将成本廉价的钛基合金粉末与聚合物树脂机械混合，真正实现了纳米粒子在涂料中的稳定分散的同时，大大降低了生产成本，所得涂料配方设计多样化、产品应用配套化、生产施工环保化，还具有较高的机械强度、良好的耐磨、耐水、耐酸碱、耐盐雾、耐人工气候老化性能，且绿色环保无污染。

具体技术方案为：

一种纳米钛合金杂化聚合物，主要由以下质量份的原料通过超声波辅助固液球磨的方法制备而成：

钛基合金粉末 20~30份、

聚合物树脂I 10~30份、

助剂 40-80份；

所述聚合物树脂I选自环氧树脂或苯氧树脂。

在一个优选的实施例中，当所述聚合物树脂I为环氧树脂时，所述钛基合金粉末与所述聚合物树脂I的质量比为（20~30）：（20~30）；

当所述聚合物树脂I为苯氧树脂时，所述钛基合金粉末与所述聚合物树脂I的质量比为（20~30）：（10~20）。

在一个优选的实施例中，所述钛基合金粉末选自Ti₆Al₄V或Ti-Ni。

在一个优选的实施例中，所述纳米钛合金杂化聚合物的粒径D₉₀为10nm-100nm。

在一个优选的实施例中，所述助剂选自防沉剂、纳米超分散剂、流变剂、硅烷偶联剂、活性稀释剂中的一种或几种。

本发明还提供上述纳米钛合金杂化聚合物的制备方法。