一種納米通用包覆型色漿及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米通用包覆型色漿，包括以下組成成分及其重量比：分散劑：4%-30%；通用型加合樹(shù)脂：30%-35%；醋酸丁酸纖維素酯：17%-20%；丙二醇甲醚醋酸酯：17%-22%；納米白炭黑：0.5%-2%；納米硫酸鋇：0.5%-2%；顏料：5%-15%。通過(guò)上述方式，本發(fā)明提供的納米通用包覆型色漿及其只被工藝，攻克納米材料生產(chǎn)過(guò)程中易團(tuán)聚、穩(wěn)定性差兩大難題，可以很好的針對(duì)單組份丙烯酸涂料（TPA）、雙組份聚氨酯涂料、熱固性丙烯酸或聚酯涂料、環(huán)氧涂料、紫外線固化涂料以及高端UV涂料等，同時(shí)不含稀釋劑以及有機(jī)溶劑，具有較好的透明性，由其適合用于UV涂料中。
【專利說(shuō)明】一種納米通用包覆型色漿及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料的領(lǐng)域，特別是涉及納米通用包覆型色漿及其制備工藝，適合用于UV涂料中。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料是一種包含樹(shù)脂基料、溶劑、顏料、各種助劑等多組分的有機(jī)結(jié)合體，各組分又種類繁多、性能各異、側(cè)重點(diǎn)不同，但都離不開(kāi)顏色或色漿裝飾。
[0003]隨著世界科技的高速發(fā)展，普通涂料會(huì)逐漸被納米涂料所代替，迄今為止世界多個(gè)國(guó)家已生產(chǎn)出用于制造納米粉體材料，其顏料色粉均已達(dá)到納米級(jí)別，但是世界性的關(guān)鍵難題依然廣泛存在于納米涂料的生產(chǎn)過(guò)程中，要想大規(guī)模生產(chǎn)納米涂料必須首先解決好因超細(xì)材料組合產(chǎn)生的容易團(tuán)聚、分散性差、不穩(wěn)定、使用率低等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種納米通用包覆型色漿，攻克納米材料生產(chǎn)過(guò)程中易團(tuán)聚、穩(wěn)定性差兩大難題，可以很好的針對(duì)單組份丙烯酸涂料(TPA)、雙組份聚氨酯涂料、熱固性丙烯酸或聚酯涂料、環(huán)氧涂料、紫外線固化涂料以及高端UV涂料等，同時(shí)不含稀釋劑以及有機(jī)溶劑，具有較好的透明性，由其適合用于UV涂料中。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種納米通用包覆型色漿，包括以下組成成分及其重量比:
分散劑:4%-30% ；
通用型加合樹(shù)脂:30%-35% ；
醋酸丁酸纖維素酯:17%-20% ；
丙二醇甲醚醋酸酯:17%-22% ；
納米白炭黑:0.5%-2%;
納米硫酸鋇:0.5%-2% ；
顏料:5%-15%。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的納米通用包覆型色漿的細(xì)度范圍為100nm-300nmo
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的顏料為納米級(jí)色粉。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的顏料的粒徑為50 nm。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的通用型加合樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂或聚氯乙烯樹(shù)脂中的一種。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種納米通用包覆型色漿的制備工藝，包括以下步驟:
a、配料，按照上述納米通用包覆型色漿的組成成分及其重量比進(jìn)行配料；
b、分散，將上述的配料充分地進(jìn)行攪拌，使其均勻混合；C、研磨，將分散后的配料放入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨三至四次；
d、過(guò)濾，將研磨好的配料在進(jìn)行過(guò)濾處理，制得納米通用包覆型色漿
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的砂磨機(jī)內(nèi)的研磨體系溫度小于40度。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的研磨的時(shí)間為3-4小時(shí)。
[0012]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的納米通用包覆型色漿及其制備工藝，攻克納米材料生產(chǎn)過(guò)程中易團(tuán)聚、穩(wěn)定性差兩大難題，可以很好的針對(duì)單組份丙烯酸涂料(TPA)、雙組份聚氨酯涂料、熱固性丙烯酸或聚酯涂料、環(huán)氧涂料、紫外線固化涂料以及高端UV涂料等，同時(shí)不含稀釋劑以及有機(jī)溶劑，具有較好的透明性，由其適合用于UV涂料中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介 紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明的納米通用包覆型色漿制備工藝一較佳實(shí)施例的流程圖，；
圖2是研磨機(jī)運(yùn)行的速率與研磨顏料粒徑的關(guān)系圖；
圖3是研磨機(jī)研磨時(shí)間與體系顏料粒徑的關(guān)系圖；
圖4是色漿粘度與時(shí)間的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種納米通用包覆型色漿，包括以下組成成分及其重量比:
分散劑:4%-30% ；
通用型加合樹(shù)脂:30%-35% ；
醋酸丁酸纖維素酯:17%-20% ；
丙二醇甲醚醋酸酯:17%-22% ；
納米白炭黑:0.5%-2%;
納米硫酸鋇:0.5%-2% ；
顏料:5%-15%。
[0016]上述中，所述的通用型加合樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂或聚氯乙烯樹(shù)脂中的一種；所述的顏料為納米級(jí)色粉，其中，所述的顏料的粒徑為50 nm。
[0017]請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明實(shí)施例還包括:
一種納米通用包覆型色漿的制備工藝，包括以下步驟:
a、配料，按照上述納米通用包覆型色漿的組成成分及其重量比進(jìn)行配料；b、分散，將上述的配料充分地進(jìn)行攪拌，使其均勻混合；
C、研磨，將分散后的配料放入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨三至四次；
d、過(guò)濾，將研磨好的配料在進(jìn)行過(guò)濾處理，制得納米通用包覆型色漿
其中，所述的砂磨機(jī)內(nèi)的研磨體系溫度小于40度；所述的研磨的時(shí)間為3-4小時(shí)。
[0018]制備得到的納米通用包覆型色漿的細(xì)度范圍為100nm-300nm，最小的能達(dá)到1OOnm以下。
[0019]請(qǐng)參閱圖2_4，制備時(shí)只需要注意以下幾點(diǎn):
一、色漿能否有很好的穩(wěn)定性是制備色漿最關(guān)鍵的技術(shù)之一:
首先要保證顏料充分有效分散，還要促進(jìn)高度分散的顏料穩(wěn)定而不重聚，同時(shí)還要克服色漿中高聚物對(duì)顏料的裹帶而使顏料的分散遭到破壞，這是體系的穩(wěn)定保證，而分散研磨顏料是保證色漿穩(wěn)定的第一步，也是制成的重要環(huán)節(jié)。
[0020]二、在確定了色漿的制成配方后還要正確的選擇分散設(shè)備和工藝:
在制備前須將色漿的預(yù)混料充分地預(yù)分散，使其均勻混合，不出現(xiàn)大的附聚物，利于色漿的研磨分散。目前使用德國(guó)進(jìn)口的特種試驗(yàn)設(shè)備對(duì)色漿進(jìn)行研磨，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，其效果均好，針對(duì)進(jìn)口研磨機(jī)運(yùn)行的速率、時(shí)間與體系顏料粒徑的關(guān)系研究中，在研磨機(jī)器中研磨介質(zhì)(珠子)的尺寸大小和體積不變的條件下，加上相同量的色漿的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)多次的檢測(cè)，得出:在相同的實(shí)驗(yàn)時(shí)間一小時(shí)的情況下，研磨機(jī)運(yùn)行的速率與研磨顏料粒徑的關(guān)系如圖2和在相同的研磨速率下，研磨機(jī)研磨時(shí)間與體系顏料粒徑的關(guān)系如圖3。
[0021]由圖2能清楚地看出隨著研磨速率的增加，被研磨的顏料粒徑逐漸減少，分析認(rèn)為，速率的增加使得研磨珠子與顏料的碰撞機(jī)會(huì)增多，那么研磨珠子對(duì)顏料粒子的剪切機(jī)率相應(yīng)增大，從而使顏料粒子由大變?yōu)楦。簿褪瞧骄阶冃。?br> 由圖3可看出隨著研磨時(shí)間的延長(zhǎng)，顏料粒子粒徑大小也有所降低。但四小時(shí)以后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，粒徑的變化已不再那么明顯變小。說(shuō)明不能一味使用加強(qiáng)研磨時(shí)間而使粒徑變小的目的，因?yàn)?，顏料粒徑的變小還受到配方、研磨介質(zhì)和速率等多方面的制約；
通過(guò)圖2和圖3，可以看出，在配方已經(jīng)成熟的基礎(chǔ)上，相同的其它條件下，單純提高研磨速率和加大研磨時(shí)間的做法均是不可取的，另外，透過(guò)理論之外從生產(chǎn)成本上考慮，應(yīng)選擇合適的研磨速率和研磨時(shí)間。
[0022]三、色漿的穩(wěn)定性:
對(duì)于經(jīng)過(guò)正確的配方和工藝流程制成的色漿，我們會(huì)對(duì)其進(jìn)行PH值、黏度、表面張力和粒徑大小等多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試。但眾所周知，一種好的色漿除了良好的色澤之外，另一個(gè)重要的性能就是達(dá)到良好的穩(wěn)定性。同時(shí)，這也是目前涂料用色漿的一個(gè)難點(diǎn)。
[0023]根據(jù)“時(shí)溫等效”原理，對(duì)新制備的色漿，以色漿黏度為技術(shù)參數(shù)，進(jìn)而對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試。在50°C-58°C的條件下，對(duì)色漿的黏度測(cè)試30天。以黑色色漿為例，在相同的溫度和濕度下，測(cè)出了色漿黏度隨時(shí)間的關(guān)系如圖4。
[0024]由圖4可看出，制成的色漿在高溫放置30天，其黏度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)有略微的增大，但沒(méi)有出現(xiàn)突然增大的想象。由于涂料色漿對(duì)顏料粒子的粒徑要求較小，而粒子越小其表面張力越大，從而彼此之間而容易團(tuán)聚，所以我們制備過(guò)程中加入了一定量的表面活性劑，目的就是減緩粒子之間的團(tuán)聚，達(dá)到均勻細(xì)小的分散。但在一定高溫下，粒子的布朗運(yùn)動(dòng)加大，粒子相互接觸的幾率也提高了很多，從而粒子之間又重新團(tuán)聚的幾率也增多，進(jìn)而使我們看到黏度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)有略微增大的趨勢(shì)。因此，色漿的高溫測(cè)試過(guò)程是對(duì)粒子能否在整個(gè)分散體系中良好地分散的重大考驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，我們制備的色漿的穩(wěn)定性較好，符合涂料生產(chǎn)的要求。 [0025]綜上所述，制備出一種優(yōu)良的色漿同時(shí)需要從多方面考慮，從選擇顏料，到與之匹配的溶劑、助劑和表面活性劑。另外，各自所需要的量也是各有要求，這些都需要從多種選擇中經(jīng)過(guò)多次嘗試得出；色漿的穩(wěn)定性是最重要的性能指標(biāo)，色漿的粒度大小也是一個(gè)量性指標(biāo)。同時(shí)色漿的穩(wěn)定性隨著分散劑的含量先增加后減小，這是由于當(dāng)分散劑含量太少時(shí)，不足量的分散劑不足以在顏料表面形成完整的吸附層，顏料表面未被覆蓋的部分為減小表面能量而聚集，從而使分散不穩(wěn)定。分散劑的用量進(jìn)一步增大時(shí)，就有足夠多的分散劑吸附在顏料顆粒表面，有足夠的濃度產(chǎn)生位能，可以起到阻止粒子團(tuán)聚、穩(wěn)定分散的作用，所有的顏料離子都恰好能形成穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)，達(dá)到單分子層吸附最大值。當(dāng)分散劑含量增大到超過(guò)最佳臨界用量后，不但造成分散劑的浪費(fèi)，而且溶解在分散介質(zhì)中的分散劑互相纏結(jié)，此時(shí)的分散劑多呈卷曲狀散布在粒子周圍，與粒子間的結(jié)合力不夠牢固，導(dǎo)致顏料粒子重新聚集，使得顏料的分散性穩(wěn)定性降低。
[0026]本發(fā)明揭示的納米通用包覆型色漿及其制備工藝，攻克納米材料生產(chǎn)過(guò)程中易團(tuán)聚、穩(wěn)定性差兩大難題，采用納米制造與分散技術(shù)，用功能性納米材料對(duì)各種無(wú)機(jī)、有機(jī)顏料進(jìn)行包覆，使該類型色漿具有穩(wěn)定性好、抗絮凝、展色性優(yōu)、耐候性好等特點(diǎn)，特別是與常規(guī)工業(yè)涂料體系如單組份丙烯酸涂料(TPA)、雙組份聚氨酯涂料、熱固性丙烯酸或聚酯涂料、環(huán)氧涂料、紫外線固化涂料、高端UV涂料等有良好的相溶性；色漿中色粉粒徑很小，粒徑分布窄，應(yīng)用于涂料中具有較好的上色效果。因粉料粒子被透明性較好的納米粒子所包覆，且納米粒子對(duì)光的折射與反射作用，應(yīng)用于涂料可以做到遮蓋力與干燥性能的統(tǒng)一，由其適合用于UV涂料中。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種納米通用包覆型色漿，其特征在于，包括以下組成成分及其重量比: 分散劑:4%-30% ； 通用型加合樹(shù)脂:30%-35% ； 醋酸丁酸纖維素酯:17%-20% ； 丙二醇甲醚醋酸酯:17%-22% ； 納米白炭黑:0.5%-2%; 納米硫酸鋇:0.5%-2% ； 顏料:5%-15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米通用包覆型色漿，其特征在于，所述的納米通用包覆型色漿的細(xì)度范圍為100nm-300nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米通用包覆型色漿，其特征在于，所述的顏料為納米級(jí)色粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米通用包覆型色漿，其特征在于，所述的顏料的粒徑為50nm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 納米通用包覆型色漿，其特征在于，所述的通用型加合樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂或聚氯乙烯樹(shù)脂中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米通用包覆型色漿的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟: a、配料，按照上述納米通用包覆型色漿的組成成分及其重量比進(jìn)行配料； b、分散，將上述的配料充分地進(jìn)行攪拌，使其均勻混合； C、研磨，將分散后的配料放入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨三至四次； d、過(guò)濾，將研磨好的配料在進(jìn)行過(guò)濾處理，制得納米通用包覆型色漿根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米通用包覆型色漿的制備工藝，其特征在于，所述的砂磨機(jī)內(nèi)的研磨體系溫度小于40度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米通用包覆型色漿的制備工藝，其特征在于，所述的研磨的時(shí)間為3-4小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C09D17/00GK103468064SQ201310422575
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】吳佩金 申請(qǐng)人:蘇州奧萊鑫建材有限公司