CN105295487A - 一种贝壳粉墙面涂料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贝壳粉墙面涂料及其制备方法和用途，所述的贝壳粉墙面涂料含有50-60％重量百分比的纳米材料改性的贝壳粉。本发明所述的涂料通过多种组分和材料的改性，以及特定组分的选择搭配和特定的制备方法，从而使得各个组分之间发挥了协同增效作用，进而使所制得的涂料具有良好的不粘持久性、硬度高、耐磨性能好，具有良好的应用潜力和广泛的工业化生产价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制备方法和用途，更具体地涉及一种贝壳粉墙面涂料及其制备方法和用途，属于涂料技术领域。
背景技术
涂料，是一种能够涂覆于物体表面用以保护或装饰物体的功能性化工制剂，其通常能够与被涂物形成牢固粘附的薄膜，并表现出多样化的保护功能。
墙面涂料是涂料领域所熟知的，现有的墙面涂料功能单一，特别是容易受到油污污染。现有的墙面涂料，由于所形成的涂层没有足够的机械强度与耐磨性,在受到长时间冲击与机械作用后,会很快磨损,乃至剥落而失去对基材的保护作用。随着使用时间的延长，有机硅油的流失，不粘性将会逐渐降低，因此存在不粘持久性不足的问题。因此，人们仍然希望墙面在应用和性能上可以进一步提高，尤其在成膜方式、成膜温度、硬度、耐磨性、不粘持久性方面。
贝壳粉是通过将各种贝壳的外壳经过加工而成的粉末，其可应用在各种化工产品如涂料中，具有一定的吸附和杀菌功能。因此，对于贝壳粉的综合利用，不但一方面能够消耗掉大量的贝壳，从而保护环境，另一方面能够变废为宝，实现其深加工利用。因此，对于使用贝壳粉的各种化学产品的研究，目前成为一个研究的热点和重点课题，并取得了诸多成就。例如，到目前为止，现有技术中已经报道了多种功能性涂料尤其是包含贝壳粉的涂料。但是，现有技术还没有公开报道将纳米改性的贝壳粉用于不粘墙面涂料。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，为了制备得到贝壳粉墙面涂料，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：
本发明一方面涉及一种贝壳粉墙面涂料，其特征在于所述的贝壳粉墙面涂料含有50-60％重量百分比的纳米材料改性的贝壳粉。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的纳米材料改性的贝壳粉由5-10％重量百分比的纳米氧化铝、5-10％的纳米二氧化硅以及余量的贝壳粉组成。
在本发明的另一个优选实施方式中，所述的纳米材料改性的贝壳粉通过如下制备方法制备得到：
(1)将洗净的牡蛎贝壳在750-850℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳粉碎、研磨，过200-300目筛，得到贝壳粉，分别加入纳米氧化铝和纳米氧化硅，混合均匀；
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火，具体操作为：在380-420℃下进行煅烧10-15分钟，然后以8-12℃/分钟的升温速率升温到480-520℃，并在该温度下保温煅烧20-25分钟，趁热将其置于15-25％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以3-7℃/分钟的升温速率升温到680-720℃，并在该温度下保温煅烧30-40分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨，过200-300目筛，得到纳米材料改性的贝壳粉。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的贝壳粉墙面涂料还含有8-12％重量百分比的醇盐、5-10％重量百分比的颜料、20-30％重量百分比的水以及3-5％重量百分比的氟代硅烷；优选的，所述的贝壳粉墙面涂料不含有其它组分。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的醇盐选自金属醇盐或非金属醇盐；作为优选，所述的醇盐选自钛酸正丁酯、硅酸乙酯、异丙醇铝中的一种或几种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的颜料选自钛白粉、碳黑、石墨、高钛灰、钛镍黄、钛钴绿、铁锰黑、钴蓝、铜铬黑中一种或者几种：
在本发明的一个优选实施方式中，所述的氟代硅烷选自十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷中的一种或两种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的贝壳粉墙面涂料的硬度大于或者等于9H。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的贝壳粉墙面涂料的耐磨性次数大于8600次。
本发明另一方面还涉及上述贝壳粉墙面涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将50％的钛白粉和全部纳米材料改性的贝壳粉以及十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷在分散机中分散分散体1；另外50％的钛白粉、全部钛酸正丁酯和去离子水搅拌情况下加热到35-45℃，保温加热10-20分钟，得分散体2，将分散体1和2混合，搅拌，400目过滤后得到墙面涂料。
本发明还涉及上述涂料的使用方法，将墙面涂料在采用腻子处理过的墙面上喷涂，在红外灯下烘烤。
本发明所述的涂料通过多种组分和材料的改性，以及特定组分的选择搭配和特定的制备方法，配方简单，各个组分之间发挥协同增效作用，进而使所制得的涂料具有良好的不粘持久性、硬度高、耐磨性能好，具有良好的应用潜力和广泛的工业化生产价值。
具体实施方式
若未特别说明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
检测方法中的测试方法：
1*(耐热性能)：将喷有涂层的膜于180℃烘烤2h后，放入电位差计核对的恒温箱式电炉中，按5℃/min升高温度，随炉温到实验要求温度开始计时，试样经过持续高温后，取出，冷至室温(25℃)，用放大镜观察涂层表面状况，如无龟裂、脱落现象，即说明涂层耐热性能良好。
2*(不粘性测试)：将喷有涂层的膜，加热至90℃，在其表面直接放置一只剥壳的生鸡蛋；一直保持加温，直至鸡蛋完全煎熟，用木制的铲子轻轻推动鸡蛋，如鸡蛋自然剥落，不沾性为优；稍有粘附(粘附面积小于30％)，不沾性为一般；粘附严重(粘附面积大于60％)，甚至不能剥落，不沾性为差。
3*(耐高湿性能)：将将喷有涂层的膜于180℃烘烤2h后，冷却到室温，然后将试片放置于100℃的蒸馏水中，加热至漆膜破坏，出现如起泡，失光，变色，龟裂等现象。
合成例1：纳米材料改性的贝壳粉的制备方法
(1)将洗净的牡蛎贝壳在800℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳粉碎、研磨，过200-300目筛，得到贝壳粉，分别加入占贝壳粉重量10％的纳米氧化铝和纳米氧化硅，混合均匀。
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火，具体操作为：在400℃下进行煅烧10-15分钟，然后以8-12℃/分钟的升温速率升温到500℃，并在该温度下保温煅烧20-25分钟，趁热将其置于20％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以3-7℃/分钟的升温速率升温到700℃，并在该温度下保温煅烧30-40分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨，过200-300目筛，得到纳米材料改性的贝壳粉。
实施例1
(1)称取原料：10％重量的钛酸正丁酯；7％重量的钛白粉；24％重量的去离子水；4％十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷；55％纳米材料改性的贝壳粉。
(2)将50％的钛白粉和全部纳米材料改性的贝壳粉以及十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷在分散机中高速分散2小时得分散体1；另外50％的钛白粉、全部钛酸正丁酯和去离子水搅拌情况下加热到40℃，保温加热15分钟，得分散体2，将分散体1和2混合，再高速搅拌2小时，400目过滤后得到墙面涂料1。
用上述制备好的墙面涂料1在采用腻子处理过的墙面上喷涂，在红外灯下烘烤120分钟，得到膜厚为35μm的涂膜。检测得涂膜的性能如表1所示。
表1：
从上面的检测结果可以看出，本发明所述的涂料通过多种组分和材料的改性，以及特定组分的选择搭配和特定的制备方法，从而使得各个组分之间发挥了协同增效作用，进而使所制得的涂料具有良好的不粘持久性、硬度高、耐磨性能好，具有良好的应用潜力和广泛的工业化生产价值。
以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种贝壳粉墙面涂料，其特征在于所述的贝壳粉墙面涂料含有50-60％重量百分比的纳米材料改性的贝壳粉。
2.根据权利要求1所述的贝壳粉墙面涂料，所述的纳米材料改性的贝壳粉由5-10％重量百分比的纳米氧化铝、5-10％的纳米二氧化硅以及余量的贝壳粉组成。
3.根据权利要求2所述的贝壳粉墙面涂料，中，所述的纳米材料改性的贝壳粉通过如下制备方法制备得到：
(1)将洗净的牡蛎贝壳在750-850℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳粉碎、研磨，过200-300目筛，得到贝壳粉，分别加入纳米氧化铝和纳米氧化硅，混合均匀；
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火，具体操作为：在380-420℃下进行煅烧10-15分钟，然后以8-12℃/分钟的升温速率升温到480-520℃，并在该温度下保温煅烧20-25分钟，趁热将其置于15-25％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以3-7℃/分钟的升温速率升温到680-720℃，并在该温度下保温煅烧30-40分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨，过200-300目筛，得到纳米材料改性的贝壳粉。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的贝壳粉墙面涂料，所述的贝壳粉墙面涂料还含有8-12％重量百分比的醇盐、5-10％重量百分比的颜料、20-30％重量百分比的水以及3-5％重量百分比的氟代硅烷；优选的，所述的贝壳粉墙面涂料不含有其它组分。
5.根据权利要求4所述的贝壳粉墙面涂料，所述的醇盐选自金属醇盐或非金属醇盐；作为优选，所述的醇盐选自钛酸正丁酯、硅酸乙酯、异丙醇铝中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的贝壳粉墙面涂料，所述的颜料选自钛白粉、碳黑、石墨、高钛灰、钛镍黄、钛钴绿、铁锰黑、钴蓝、铜铬黑中一种或者几种。
7.根据权利要求4所述的贝壳粉墙面涂料，所述的氟代硅烷选自十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷中的一种或两种。
8.根据权利要求4所述的贝壳粉墙面涂料，所述的贝壳粉墙面涂料的硬度大于或者等于9H；所述的贝壳粉墙面涂料的耐磨性次数大于8600次。
9.根据权利要求4所述的贝壳粉墙面涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将50％的钛白粉和全部纳米材料改性的贝壳粉以及十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷在分散机中分散分散体1；另外50％的钛白粉、全部钛酸正丁酯和去离子水搅拌情况下加热到35-45℃，保温加热10-20分钟，得分散体2，将分散体1和2混合，搅拌，400目过滤后得到墙面涂料。
10.权利要求1-9任意一项所述涂料的使用方法，将墙面涂料在采用腻子处理过的墙面上喷涂，在红外灯下烘烤。
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