一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆及其制备方法与流程

本发明涉及涂料制备领域，特别涉及一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆及其制备方法。

背景技术：

1、涂料作为我国国民经济发展不可缺少的重要领域，经过几代人顽强拼搏、开拓进取，我国已经成为世界第二大涂料生产国和消费国，成为世界涂料行业的中流砥柱。随着现代科学技术的发展，人们开始将传统的瓷器釉料技术应用到涂料领域。瓷釉面漆技术是一种利用高分子材料和无机材料相结合的技术，塑造出类似于瓷器釉层的表面效果。这种技术通常使用有机硅、有机钛、氟碳等材料，通过特殊的配方和工艺，将这些材料转变为纳米级颗粒，再将其添加到涂料中，形成所谓的“纳米瓷釉面漆”。纳米瓷釉面漆通常具有优异的性能，包括高硬度、耐候性和耐化学性等，但在清洁时仍需谨慎操作，避免对涂层造成损害。

2、水性涂料因其价格便宜、健康环保等优点深受大众的喜爱，但是水性涂料因其疏水性差而导致水分容易进入涂膜内部影响涂膜与基材的附着力，所以在用水清洗污渍时要格外小心，水施用过多会使涂层脱落造成资源浪费、经济损失。具有疏水性良好的水性纳米瓷釉面漆能有效避免涂层被水分侵蚀导致其起泡脱落，因此制备出一种疏水性良好，可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆非常有必要。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆及其制备方法，解决上述问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，包括如下重量份的组分：水溶性丙烯酸树脂65～80份，纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯25～40份，超细滑石粉3～5份，消泡剂0.5～1份,成膜助剂5～8份,润湿剂1～2份，分散剂1～2份,增稠剂1～2份,水20～25份。

4、优选地，所述水溶性丙烯酸树脂为分子量为1200-1800的水溶性丙烯酸树脂。

5、优选地，所述成膜助剂为氢氧化铝和二甲基二异氰酸酯(mdi)的混合物。

6、优选地，所述氢氧化铝和二甲基二异氰酸酯(mdi)质量比为0.5～2:1。

7、优选地，所述消泡剂为十二烷基硫酸钠(sds)。

8、优选地，所述润湿剂为二甲基磷酸三丁酯(tbp)。

9、优选地，所述分散剂为环氧丙烷醇酸酯。

10、优选地，所述增稠剂为蒙脱石粉。

11、优选地，所述纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：

12、(1)将氟化石墨烯粉末与有机溶剂混合，进行超声处理，使其充分分散于溶剂中；

13、(2)向溶剂中逐渐加入纳米级甲基三甲氧基硅烷，继续搅拌混合，确保甲基三甲氧基硅烷均匀覆盖在氟化石墨烯表面；

14、(3)将混合物在80-90℃下继续搅拌5-6h，使甲基三甲氧基硅烷与氟化石墨烯发生反应，实现表面改性；

15、(4)过滤和洗涤反应后的产物，去除溶剂残留，得到甲基三甲氧基硅烷改性的氟化石墨烯。

16、优选地，所述有机溶剂为乙醇。

17、优选地，所述纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯中甲基三甲氧基硅烷与氟化石墨烯的比例为4～6：10。

18、本发明还提供一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆的制备方法，包括以下步骤：

19、(1)将润湿剂、分散剂分散在水中，搅拌均匀，然后加入超细滑石粉，用砂磨机研磨至细度不超过10μm，得到混合料；

20、(2)在搅拌条件下，将水溶性丙烯酸树脂、纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯、增稠剂、消泡剂和余量的水混合均匀；

21、(3)将步骤2的混合料逐渐加入到步骤1的混合料中，搅拌均匀，过滤；

22、(4)向步骤3的混合料加入成膜助剂，搅拌均匀，包装，得到所述可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆。

23、优选地，所述步骤(1)中砂磨机转速为1500-2000rpm，研磨时间为90-120min，水的用量为总量的50％。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、(1)本发明以纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯添加于水溶性丙烯酸树脂中，调控不同组分的比例，制得的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆稳定性好、分散性佳，具有良好的疏水性能；甲基三甲氧基硅烷分子中的甲基基团可以使其与石墨烯表面形成亲疏接触角较大的疏水性结构，同时硅氧烷键合结构还赋予了表面优异的耐候性和化学稳定性。而氟化石墨烯本身具有疏水性能，当与甲基三甲氧基硅烷发生反应后，能够进一步增强其疏水性能。

26、(2)纳米甲基三甲氧基硅烷粒子的尺寸非常小，通常在几纳米到数十纳米之间，能够更好地渗透到氟化石墨烯表面的微观结构中，增加与表面的接触面积，从而提高疏水性能。纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯的覆盖层具有良好的耐久性，可以保持较长时间的疏水性能。

27、(3)适宜分子量的聚丙烯酸酯可以平衡水漆的疏水性、耐候性等性能，氢氧化铝和二甲基二异氰酸酯可以形成复合物，可以起到平衡疏水性和成膜效果的作用，以达到最佳的成膜效果和性能表现。

技术特征：

1.一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，包括如下重量份的组分：水溶性丙烯酸树脂65～80份，纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯25～40份，超细滑石粉3～5份，消泡剂0.5～1份,成膜助剂5～8份,润湿剂1～2份，分散剂1～2份,增稠剂1～2份,水20～25份。

2.根据权利要求1所述的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，所述水溶性丙烯酸树脂为分子量为1200-1800的水溶性丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，所述成膜助剂为氢氧化铝和二甲基二异氰酸酯的混合物。

4.根据权利要求3所述的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，所述氢氧化铝和二甲基二异氰酸酯的质量比为0.5～2:1。

5.根据权利要求1所述的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，所述消泡剂为十二烷基硫酸钠；所述润湿剂为二甲基磷酸三丁酯；所述分散剂为环氧丙烷醇酸酯；所述增稠剂为蒙脱石粉。

6.根据权利要求1所述的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，所述纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：将氟化石墨烯与有机溶剂混合，超声处理，再向其中加入纳米级甲基三甲氧基硅烷搅拌混合，在80-90℃下搅拌反应5-6小时，去除溶剂残留，得到纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯。

7.根据权利要求6所述的可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，其特征在于，所述纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯中甲基三甲氧基硅烷与氟化石墨烯的比例为4～6：10；所述有机溶剂为乙醇。

8.权利要求1～7任一项所述的一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中砂磨机转速为1500-2000rpm，研磨时间为90-120min，水的用量为总量的50％。

技术总结本发明涉及一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆及其制备方法。本发明提供的一种可以用水清洗污渍的纳米瓷釉面漆，调控水溶性丙烯酸树脂、纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯、超细滑石粉、消泡剂、成膜助剂、润湿剂、分散剂、增稠剂与水的比例，添加纳米甲基三甲氧基硅烷改性氟化石墨烯，显著提高了纳米瓷釉面漆的疏水性和耐候性。技术研发人员：陈锡林,陈锡波,张荣亚受保护的技术使用者：海南祥庭科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11