[发明专利]一种双组份水性无机涂料及其制备方法

说明书

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种双组份水性无机涂料及其制备方法，本发明方法首先采用酸处理碳纳米管，然后再对其进行硅烷偶联剂处理，最后接枝聚合物，改善了碳纳米管容易团聚的问题。将改性后的碳纳米管加入到无机涂料中大大提高了无机涂料在金属表面的附着力，达到与金属表面经过喷砂处理或进行腐蚀粗糙化处理后提高无机涂料附着力相同的效果，此外，还能进一步提高无机涂料的耐温变性能。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种双组份水性无机涂料及其制备方法。

背景技术

无机涂料主要是指以硅酸盐和磷酸盐类化合物作为粘结剂，加入各种颜、填料、助剂配制而成的涂料，其中，硅酸盐化合物又可分为碱金属硅酸盐和硅溶胶。这种以无机粘结剂作为成膜物质的涂料具有良好的耐腐蚀性能，特别是突出的耐酸、耐候性能使其在户外工程防腐施工中具有独特的性能优势。

通常金属表面防护时，若采用无机涂料，则需要对金属表面进行粗糙化处理，如喷砂处理，然后喷涂无机涂料，这样才能使无机涂层牢固附着于金属表面。然而对于大型建筑及装备，对金属表面进行喷砂处理难度较大，因此寻找合适的材料，提高无机涂料在金属表面的附着力意义重大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有无机涂料在金属表面存在的附着力差的问题，提供一种双组份水性无机涂料及其制备方法，通过在无机涂料中加入改性碳纳米管，大大提高了无机涂料在金属表面的附着力，达到与金属表面经过喷砂处理或进行腐蚀粗糙化处理后提高无机涂料附着力相同的效果，此外，还能进一步提高无机涂料的耐温变性能。

本发明提供的双组分水性无机涂料包括颜料体系A和硅酸盐体系B，其中，颜料体系A和硅酸盐体系B的质量比为1：2-5。

所述颜料体系A按照质量份数其组成如下：

分散剂1-3份，润湿剂0.1-0.5份，增稠流变剂0.5-1份，填料15-20份，颜料15-30，消泡剂0.1-0.5份，改性碳纳米管0.5-2份，水25-50份。

其中，分散剂为水性涂料用非离子型高分子分散剂；所述的非离子型高分子分散剂为Dispers750W、Dispers755W、TECH-6190N的至少一种。

润湿剂为Surfynol104E、WE3650。

增稠流变剂为有机膨润土、气相二氧化硅。

填料为白云石粉、沉淀硫酸钡、立德粉、钛白粉、(绢)云母粉中的一种或几种的混合物。

颜料为无机颜料；

消泡剂为HE-241、SQ701、SQ821或SQ901。

改性碳纳米管的制备

(1)氧化：将0.1g纯化过的单壁碳纳米管置于60mL浓硫酸与浓硝酸(体积比为3：1)的混酸中，在50-60℃超声10-15h后，用大量去离子水稀释，然后用孔径为0.22μm的滤膜减压抽滤并继续洗涤至中性，产物于真空干燥箱中烘干得到产物；

(2)将0.1g步骤(1)得到的产物溶于20ml去离子水中并超声分散30min，再将2mL十八烷基三甲氧基硅烷加入碳纳米管的水溶液中，搅拌均匀并在室温下慢速搅拌24h，离心分离，去掉上层液体，得到经硅烷偶联剂处理的碳纳米管；

(3)将步骤(2)经硅烷偶联剂处理的0.1g碳纳米管，1g蒸馏水，9g乙醇混合均匀后超声振荡30-35分钟，倒入500mL三口烧瓶内，控制搅拌速度450-500rpm；将0.1g苯乙烯，0.01gAIBN混合均匀后一次性倒入上述三口烧瓶内，氮气保护，控温60-65℃下反应24h。结束后离心分离，烘干得聚苯乙烯接枝改性碳纳米管。