專利名稱：一種耐洗性涂層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及一種耐洗性涂層材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
201210007801.1號申請公開了一種環(huán)保型涂料的生產(chǎn)方法，該方法用石英砂尾礦制取耐酸堿性和耐洗刷性環(huán)保型涂料，包括如下步驟:①、聚醋酸乙烯酯乳液的配制:配制4 5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過硫酸銨溶液；把15 19g醋酸乙烯酯和I 3ml的過硫酸銨溶液加至反應(yīng)容器中，攪拌，水浴加熱，保持溫度65 75°C下回流；當(dāng)回流消失、溫度自升至80 83°C時，用滴液漏斗在2h內(nèi)勻速滴加22 25g醋酸乙烯酯和余下過硫酸銨溶液；加料完畢后，升溫至90 95°C，保溫30min，直至無回流；降溫冷卻至50°C，調(diào)整pH至5 6，即得；②、石英砂尾礦聚醋酸乙烯酯乳膠涂料的制備在反應(yīng)容器中，加入18 22g去離子水，在攪拌下，逐漸加入8 12g鈦白粉、7 9g滑石粉和5 12g石英砂尾礦，攪拌分散均勻；在攪拌下加入30 50g步驟①制備的聚醋酸乙烯酯乳液、以及I 5g聚乙烯醇，攪拌均勻，得到涂料。步驟①中調(diào)整PH的調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的碳酸氫鈉溶液。涂料呈米色至白色稠厚流體狀。耐洗刷性大于6000次。耐水性大于160小時。上述涂料存在的問題是，耐洗刷性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)缺陷，提供一種耐洗性涂層材料，該涂層材料具有良好的隔熱性，且具有高的耐洗刷性能。本發(fā)明的另一目的是提供上述耐洗性涂層材料制備方法，該制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明涂層材料不僅用于建筑，而且可用于戶外用品、服裝、軍事等在需要保溫、隔熱場合大量應(yīng)用。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種耐洗性涂層材料，其特征在于，該涂層材料中各成分的重量百分比為:
含鈦微晶纖維素復(fù)合粉20-25%，爐渣粉體12-16%，聚氨酯0.15-0.2%，鈦白粉2_5%，硅溶膠0.1-0.5%，石英粉3-5%，其余為3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液；
其中爐渣粉體中各成分的重量百分比為:CaO 36-40%, A1203 13- 15%, MgO 6-9%, FeO
0.3-0.5%，其余為Si02 ;爐渣粉體的粒徑為80-100 μ m ;鈦白粉的細(xì)度80-100 μ m。含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的粒徑為80-100nm，石英粉的粒徑為0.5-0.8mm。上述耐洗性涂層材料的制備方法，該方法包括以下步驟:
I)含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的準(zhǔn)備:
冰水浴下，將四氯化鈦緩慢滴加入異丙醇中，向溶液中加入濃鹽酸，攪拌均勻，再滴加氨水，形成溶液A，其中四氯化鈦、異丙醇、濃鹽酸與氨水的體積比為90:420:4.8:135 ；將微晶纖維素與濃硫酸以1: 20的重量比混合均勻，在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲處理lh，得到乳白色懸浮液B，待用；其中微晶纖維素的粒徑為70-75nm ；將上述液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.3-1.5混合，混合后在超聲頻率50kHz，功率為400W下于50-55°C超聲攪拌l_2h ;然后將所得混合液在95°C真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得固體凝膠，然后115-125 干燥，碾磨成粉，得到含鈦微晶纖維素復(fù)合粉；
2)3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液的準(zhǔn)備:
所用各原料的重量百分比為:鄰苯二甲酸二辛酯4-6%、正丁醇1-2%、聚乙烯醇5-6%、過硫酸鉀0.15-0.19%, 3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯45-50%，余量為水；
先將鄰苯二甲酸二辛酯與正丁醇混合，攪拌使其溶解，形成溶液甲待用；
將水加入一容器中，加熱至80°C，在攪拌下加入聚乙烯醇，升溫至95 V，保溫至全部溶解；待溶解后，停止加熱使溫度降至68 70°C，在攪拌下加入3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酷，形成溶液乙待用；
將溶液甲和溶液乙混合，加入過硫酸鉀，攪拌混合均勻，升溫到65 70°C之間，停留1-2小時，得到3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液，待用；
3)耐洗性涂層材料制備:其中各成份的重量百分比為:納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉20-25%，爐渣粉體12-16%，聚氨酯0.15-0.2%，鈦白粉2_5%，硅溶膠0.1-0.5%，石英粉3_5%，其余為3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液，將各成份放入容器中攪拌均勻即可。爐渣粉體的粒徑為80-100 μ m ;鈦白粉有細(xì)度80-100 μ m ;含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的粒徑為80-100nm,石英粉的粒徑為0.5-0.8mm。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述耐洗性涂層材料的制備方法，其特征是:步驟I)中所述濃鹽酸的質(zhì)量百分濃度為37% ;所述氨水質(zhì)量百分濃度為28%/ ;所述濃硫酸為質(zhì)量百分濃度為50%的濃硫酸溶液。
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本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
本發(fā)明的涂層材料成份中的納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉，具有大量的微觀界面，具有良好的隔熱性；而且具有較高的本體內(nèi)聚強(qiáng)度，顯著提高了涂層材料的耐洗刷性。涂層材料中的聚氨酯、硅溶膠和3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液結(jié)合，通過加強(qiáng)納米涂層中粘合劑材料(3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液)的交聯(lián)強(qiáng)度，大大提高了涂層基體的內(nèi)聚強(qiáng)度。此外，硅溶膠和3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液與納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉具有很好的親和力，也可以顯著提高了涂層的強(qiáng)度。本發(fā)明的涂層材料成份中的爐渣粉體具有微觀多孔結(jié)構(gòu)，既可提高材料的隔熱能力，而且原料價格便宜，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明涂層材料其具有良好的耐洗刷性，并且具有良好的穩(wěn)定性和實(shí)用性，可廣泛應(yīng)用于戶外建筑、織物等領(lǐng)域。


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圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的涂層材料的組織。由圖1可以看出，該涂層材料均勻分布。
具體實(shí)施方式
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以下各實(shí)施例中，原料型號:硅溶膠(881)，聚乙烯醇(1788)。實(shí)施例一:
本發(fā)明耐洗性涂層材料的制備方法，該方法包括以下步驟:I)含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的準(zhǔn)備:
冰水浴(0°C)下，將90mL四氯化鈦緩慢滴加入420mL異丙醇中，溶液，向溶液中加入
4.8mL濃鹽酸(質(zhì)量百分濃度為37%)，攪拌均勻，再滴加135mL氨水(質(zhì)量百分濃度28%)，形成溶液A。將微晶纖維素與質(zhì)量百分濃度為50%的濃硫酸溶液以1: 20的重量比混合均勻，在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲處理lh，得到乳白色懸浮液B，待用；其中微晶纖維素的粒徑為70-75nm ；
將上述液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.3混合，混合后在超聲頻率50kHz，功率為400W下于50-55°C超聲攪拌1.5h ;然后將所得混合液在95°C真空旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速1000r/min)蒸發(fā)，得固體凝膠，然后120°C干燥，碾磨成粉，得到含鈦微晶纖維素復(fù)合粉。2) 3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液的準(zhǔn)備:
所用各原料的重量百分比為:鄰苯二甲酸二辛酯5%、正丁醇5%、聚乙烯醇5%、過硫酸鉀
0.16%，3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯46%，余量為水；
先將鄰苯二甲酸二辛酯與正丁醇混合，攪拌使其溶解，形成溶液甲待用；
將水加入一容器中，加熱至80 V，在攪拌下加入聚乙烯醇，升溫至95°C，保溫至全部溶解；待溶解后，停止加熱使溫度降至68 70°C，在攪拌下加入3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酷，形成溶液乙待用；
將溶液甲和溶液乙混合，加入過硫酸鉀，攪拌混合均勻，升溫到65 70°C之間，停留1-2小時，得到3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液，待用；
3)耐洗性涂層材料制備:其中各成份的重量百分比為:上述含鈦微晶纖維素復(fù)合粉20%，爐渣粉體12%，聚氨酯0.15%，鈦白粉2%，硅溶膠0.1%，石英粉3%，余量為上述3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液。將各成份放入容器中攪拌均勻即可。其中，爐渣粉體的粒徑為80-100 μ m ;鈦白粉有細(xì)度80-100 μ m ;含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的粒徑為80-100nm，石英粉的粒徑為0.5-0.8mm。實(shí)施例二:
步驟I)中液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.4 ;
步驟3)中涂層材料中各成分的重量百分比為:納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉25%，爐渣粉體16%，聚氨酯0.2%，鈦白粉5%，硅溶膠0.5%，石英粉5%，其余為3-甲基_2_ 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液。其它制備過程同實(shí)施例一。實(shí)施例三:
步驟I)中液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.5 ;
步驟3)中涂層材料中各成分的重量百分比為:納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉23%，爐渣粉體14%，聚氨酯0.17%，鈦白粉4%，硅溶膠0.3%，石英粉4%，其余為3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液。其它制備過程同實(shí)施例一。實(shí)施例四:成份配比不在本發(fā)明設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。步驟I)中液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1;
步驟3)中涂層材料中各成分的重量百分比為:納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉18%，爐渣粉體10%，聚氨酯0.12%，鈦白粉1%，硅溶膠0.05%,石英粉2%，其余為3-甲基_2_ 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液。其它制備過程同實(shí)施例一。實(shí)施例五:成份配比不在本發(fā)明設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。步驟I)中液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.8 ;
步驟3)中涂層材料中各成分的重量百分比為:納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉30%，爐渣粉體18%，聚氨酯0.3%，鈦白粉6%，硅溶膠0.6%，石英粉6%，其余為3-甲基_2_ 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液。其它制備過程同實(shí)施例一。測試:
權(quán)利要求
1.一種耐洗性涂層材料，其特征在于，該涂層材料中各成分的重量百分比為: 含鈦微晶纖維素復(fù)合粉20-25%，爐渣粉體12-16%，聚氨酯0.15-0.2%，鈦白粉2_5%，硅溶膠0.1-0.5%，石英粉3-5%，其余為3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液； 其中爐渣粉體中各成分的重量百分比為:CaO 36-40%, A1203 13- 15%, MgO 6-9%, FeO0.3-0.5%，其余為Si02 ;爐渣粉體的粒徑為80-100 μ m ;鈦白粉的細(xì)度80-100 μ m ;含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的粒徑為80-100nm，石英粉的粒徑為0.5-0.8_。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐洗性涂層材料，其特征在于，所述含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的具體制備過程如下:冰水浴下，將四氯化鈦緩慢滴加入異丙醇中，向溶液中加入濃鹽酸，攪拌均勻，再滴加氨水，形成溶液A，其中四氯化鈦、異丙醇、濃鹽酸與氨水的體積比為90:420:4.8:135。
3.將微晶纖維素與濃硫酸以1: 20的重量比混合均勻，在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲處理lh，得到乳白色懸浮液B，待用；其中微晶纖維素的粒徑為70-75nm ； 將上述液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.3-1.5混合，混合后在超聲頻率50kHz，功率為400W下于50-55°C超聲攪拌l_2h ;然后將所得混合液在95°C真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得固體凝膠，然后115-125 干燥，碾磨成粉，得到含鈦微晶纖維素復(fù)合粉 根據(jù)權(quán)利要求1所述耐洗性涂層材料，其特征在于，所述3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液的具體制備過程如下: 所用各原料的重量百分比為:鄰苯二甲酸二辛酯4-6%、正丁醇1-2%、聚乙烯醇5-6%、過硫酸鉀0.15-0.19%, 3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯45-50%，余量為水；先將鄰苯二甲酸二辛酯與正丁醇混合，攪拌使其溶解，形成溶液甲待用；將水加入一容器中，加熱至80°C，在攪拌下加入聚乙烯醇，升溫至95 `°C，保溫至全部溶解；待溶解后，停止加熱使溫度降至68 700C，在攪拌下加入3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯，形成溶液乙待用；將溶液甲和溶液乙混合，加入過硫酸鉀，攪拌混合均勻，升溫到65 70°C之間，停留1-2小時，得到3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液。
4.一種耐洗性涂層材料的制備方法，該方法包括以下步驟: 1)含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的準(zhǔn)備: 冰水浴下，將四氯化鈦緩慢滴加入異丙醇中，向溶液中加入濃鹽酸，攪拌均勻，再滴加氨水，形成溶液A，其中四氯化鈦、異丙醇、濃鹽酸與氨水的體積比為90:420:4.8:135 ； 將微晶纖維素與濃硫酸以1: 20的重量比混合均勻，在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲處理lh，得到乳白色懸浮液B，待用；其中微晶纖維素的粒徑為70-75nm ； 將上述液體A與溶液B按質(zhì)量比為1:1.3-1.5混合，混合后在超聲頻率50kHz，功率為400W下于50-55°C超聲攪拌l_2h ;然后將所得混合液在95°C真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得固體凝膠，然后115-125 干燥，碾磨成粉，得到含鈦微晶纖維素復(fù)合粉； 2)3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液的準(zhǔn)備: 所用各原料的重量百分比為:鄰苯二甲酸二辛酯4-6%、正丁醇1-2%、聚乙烯醇5-6%、過硫酸鉀0.15-0.19%, 3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯45-50%，余量為水；先將鄰苯二甲酸二辛酯與正丁醇混合，攪拌使其溶解，形成溶液甲待用；將水加入一容器中，加熱至80°C，在攪拌下加入聚乙烯醇，升溫至95°C，保溫至全部溶解；待溶解后，停止加熱使溫度降至68 70°C，在攪拌下加入3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯，形成溶液乙待用；將溶液甲和溶液乙混合，加入過硫酸鉀，攪拌混合均勻，升溫到65 70°C之間，停留1-2小時，得到3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液，待用； 3)耐洗性涂層材料制備:其中各成份的重量百分比為:納米級含鈦微晶纖維素復(fù)合粉20-25%，爐渣粉體12-16%，聚氨酯0.15-0.2%，鈦白粉2_5%，硅溶膠0.1-0.5%，石英粉3_5%，其余為3-甲基-2- 丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液，將各成份放入容器中攪拌均勻即可； 所述爐渣粉體的粒徑為80-100 μ m ;鈦白粉有細(xì)度80-100 μ m ;含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的粒徑為80-100nm,石英粉的粒徑為0.5-0.8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述耐洗性涂層材料的制備方法，其特征是:步驟I)中所述濃鹽酸的質(zhì)量百分濃度為37%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述耐洗性涂層材料的制備方法，其特征是:步驟I)中所述氨水質(zhì)量百分濃度為28%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述耐洗性涂層材料的制備方法，其特征是:步驟I)中所述濃硫酸為質(zhì)量百分濃度為50%的 濃硫酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐洗性涂層材料及其制備方法，該涂層材料中各成分的重量百分比為含鈦微晶纖維素復(fù)合粉20-25%，爐渣粉體12-16%，聚氨酯0.15-0.2%，鈦白粉2-5%，硅溶膠0.1-0.5%，石英粉3-5%，其余為3-甲基-2-丁烯-1-醇乙酸酯復(fù)合溶液；其中爐渣粉體中各成分的重量百分比為CaO36-40%，Al2O313-15%，MgO6-9%，F(xiàn)eO0.3-0.5%，其余為SiO2；爐渣粉體的粒徑為80-100μm；鈦白粉的細(xì)度80-100μm；含鈦微晶纖維素復(fù)合粉的粒徑為80-100nm，石英粉的粒徑為0.5-0.8mm。
文檔編號C09D101/02GK103073959SQ20131002942
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者王玲, 趙浩峰, 陳曉玲, 邱奕婷, 陸陽平, 鄭澤昌, 柯維雄, 王冰, 趙佳玉, 胡志鴻, 侯少杰, 王明一, 張 林 申請人:南京信息工程大學(xué)