一种可防沉降的涂料通用白色浆及其制备方法与流程

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种可防沉降的涂料通用白色浆及其制备方法。

背景技术：

1、涂料是一种广泛应用的化工产品，用于装饰和保护各种材料表面。白色浆是涂料中的一种基础颜料，因其具有高遮盖力和反射性能而广泛应用于各种涂料产品中。然而，传统的白色浆在储存过程中易发生沉降现象，导致颜料分布不均，影响涂料的性能和美观度，而且常作为白色浆的主要原料二氧化钛存在着一些弊端：其一是二氧化钛容易发生团聚，从而导致二氧化钛各种优异性能就不能很好的发挥出来；其二是二氧化钛有光催化活性，易于产生自由基，易导致白色浆加速变质。

2、因此，开发一种可防沉降的涂料通用白色浆及其制备方法具有重要的实际意义。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种可防沉降的涂料通用白色浆及其制备方法：通过将复合白颜料、沉降抑制剂、丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二乙二醇单丁醚、消泡剂以及乙醇溶液加入混合机中搅拌混合，之后置于研磨机中研磨，得到该可防沉降的涂料通用白色浆，解决了现有的传统的白色浆在储存过程中易发生沉降现象，导致颜料分布不均，而且白色浆变质时间短的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种可防沉降的涂料通用白色浆，包括以下重量份组分：

4、复合白颜料35-55份、沉降抑制剂3.5-9.5份、丙烯酸树脂32-46份、醋酸丁酯5-9份、二乙二醇单丁醚3-5份、消泡剂1.5-2.5份以及乙醇溶液10-15份；

5、其中，所述复合白颜料由以下步骤制备得到：

6、将纳米二氧化钛、六偏磷酸钠以及去离子水加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在超声波功率为200-300w的条件下超声处理10-15min，之后在温度为60-65℃、搅拌速率为300-350r/min的条件下搅拌反应15-20min，之后用氢氧化钠溶液调节ph为9-9.5，之后加入硅酸钠溶液继续搅拌反应1-1.5h，之后加入硫酸铈溶液继续搅拌反应2-3h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80-85℃的条件下干燥8-10h，之后粉碎，得到复合白颜料。

7、作为本发明进一步的方案：所述消泡剂为byk088有机硅消泡剂，所述乙醇溶液的体积分数为85-95％。

8、作为本发明进一步的方案：所述纳米二氧化钛、六偏磷酸钠、去离子水、硅酸钠溶液以及硫酸铈溶液的用量比为10g：0.1-0.15g：25-30ml：15-20ml：15-20ml。

9、作为本发明进一步的方案：所述氢氧化钠溶液的质量分数为20-25％，所述硅酸钠溶液的摩尔浓度为0.1mo l/l，所述硫酸铈溶液的摩尔浓度为0.1mo l/l。

10、作为本发明进一步的方案：所述沉降抑制剂由以下步骤制备得到：

11、步骤s1：将四苯基甲烷、发烟硝酸加入至安装有搅拌器、温度计、氮气导入管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为-30℃、搅拌速率为300-350r/min的条件下搅拌反应1-1.5h，之后边搅拌边逐滴加入乙酸酐溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后加入乙酸并升温至25-30℃的条件下继续搅拌反应4-5h，反应结束将反应产物真空抽滤，之后将滤饼用无水乙醇洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥2-3h，得到中间体1；

12、步骤s2：将中间体1、5％钯碳以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计、氮气导入管、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃、搅拌速率为300-350r/min的条件下搅拌反应15-20min，之后边搅拌边逐滴加入水合肼溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至回流的条件下继续搅拌反应15-20h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后用混合溶剂洗脱，之后放置于真空干燥箱中，在温度为40-45℃的条件下干燥5-6h，得到中间体2；

13、步骤s3：将中间体2、(3-氯丙基)三乙氧基硅烷、无水碳酸钾、碘化钾以及无水甲苯加入至安装有搅拌器、温度计以及氮气导入管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为-5-0℃、搅拌速率为300-350r/min的条件下搅拌反应30-50min，之后升温至80-85℃的条件下继续搅拌反应25-30h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，之后用无水乙醇洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为35-40℃的条件下干燥8-10h，得到沉降抑制剂。

14、作为本发明进一步的方案：步骤s1中的所述四苯基甲烷、发烟硝酸、乙酸酐溶液以及乙酸的用量比为10mmo l：18-22ml：15-20ml：40-50ml。

15、作为本发明进一步的方案：步骤s1中的所述发烟硝酸的质量分数为97.5％，所述乙酸酐溶液为乙酸酐按照体积比1：1.8-2溶解于乙酸所形成的溶液。

16、作为本发明进一步的方案：步骤s2中的所述中间体1、5％钯碳、无水乙醇以及水合肼溶液的用量比为1g：0.2-0.25g：50-55ml：5-8ml。

17、作为本发明进一步的方案：步骤s2中的所述水合肼溶液的质量分数为85％，所述混合溶剂为无水乙醇、二氯甲烷按照体积比1：9的混合物。

18、作为本发明进一步的方案：步骤s3中的所述中间体2、(3-氯丙基)三乙氧基硅烷、无水碳酸钾、碘化钾以及无水甲苯的用量比为10mmo l：45-50mmo l：50-55mmo l：5-6mmol：120-150ml。

19、作为本发明进一步的方案：一种可防沉降的涂料通用白色浆的制备方法，包括以下步骤：

20、步骤一：按照重量份称取复合白颜料35-55份、沉降抑制剂3.5-9.5份、丙烯酸树脂32-46份、醋酸丁酯5-9份、二乙二醇单丁醚3-5份、消泡剂1.5-2.5份以及乙醇溶液10-15份，备用；

21、步骤二：将复合白颜料、沉降抑制剂、丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二乙二醇单丁醚、消泡剂以及乙醇溶液加入混合机中，之后在温度为25-30℃、搅拌速率为300-350r/min的条件下搅拌混合20-30min，之后置于研磨机，在温度为60-65℃、搅拌速率为150-200r/min的条件下研磨3-6h，得到该可防沉降的涂料通用白色浆。

22、本发明的有益效果：

23、本发明的一种可防沉降的涂料通用白色浆及其制备方法，通过将复合白颜料、沉降抑制剂、丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二乙二醇单丁醚、消泡剂以及乙醇溶液加入混合机中搅拌混合，之后置于研磨机中研磨，得到该可防沉降的涂料通用白色浆；该白色浆的主要原料为复合白颜料，复合白颜料具有高着色力和遮盖力，以及无毒无污染、化学稳定性强的优点，并向其中添加沉降抑制剂后能够降低复合白颜料颗粒间的表面张力，使其易于分散并保持稳定状态，可以增加浆料的凝聚力，防止复合白颜料颗粒在储存过程中发生沉降；本发明的白色浆通过合理的配方和制备工艺，使得制得的白色浆具有良好的防沉降性能和稳定性，能够满足不同涂料的制备需求。

24、制备可防沉降的涂料通用白色浆的过程中首先制备了一种复合白颜料，复合白颜料是由纳米二氧化钛为核，之后对其用硅酸钠溶液、硫酸铈溶液进行处理，使其在表面上形成sio2、ceo2复合膜层，得到复合白颜料；二氧化钛的纯度高，色相柔和，白度好，是理想的白色颜料，而且折射率高，散射系数和吸收系数大，因此具有很好的遮盖力，在其上包覆的sio2、ceo2复合膜层能够降低二氧化钛的光催化活性，提高二氧化钛的分散性能，使其在白色浆中能够均匀分散，稳定性提升、防沉降效果增强，而且改善二氧化钛存在的弊端，避免光催化导致自由基的产生，避免涂料性能下降；

25、制备可防沉降的涂料通用白色浆的过程中还制备了一种沉降抑制剂，首先利于发烟硝酸对四苯基甲烷进行硝化，使得四苯基甲烷上的苯环对位引入硝基，得到中间体1，之后利用水合肼对中间体1进行处理，水合肼将中间体1上的硝基还原成氨基，得到中间体2，最后利用中间体2和(3-氯丙基)三乙氧基硅烷进行反应，中间体2上的氨基与(3-氯丙基)三乙氧基硅烷上的氯原子发生亲核取代反应，引入硅氧烷，得到沉降抑制剂；该沉降抑制剂上含有大量的硅氧烷基团，硅氧烷基团水解后能够形成硅醇，能够与复合白颜料粒子表面上的羟基脱水缩合，从而提升复合白颜料的分散性，使其能够分散并在色浆中稳定存在，不易发生沉降。