本發(fā)明涉及涂料，具體涉及納米改性抗老化涂料及其制備方法。

背景技術：

涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在被保護或被裝飾的物體表面，并能與被涂物形成粘附牢固、具有一定強度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的薄膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層。不論是傳統(tǒng)的以天然物質(zhì)為原料的涂料產(chǎn)品，還是現(xiàn)代發(fā)展中以合成化工為原料的涂料產(chǎn)品，都屬于有機化工高分子材料。目前現(xiàn)有的涂料種類繁多，而目前常用于室外的涂料往往在使用過程中經(jīng)歷風吹雨淋以及日曬等，使得涂料腐蝕退化以及脫色，出現(xiàn)一系列老化現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供了一種納米改性抗老化涂料及其制備方法，該制備方法制得的納米改性抗老化涂料具有很好的防水、隔熱效果，同時耐老化性能優(yōu)良，是一種環(huán)保耐用的涂料，適于推廣使用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種納米改性抗老化涂料的制備方法，包括：

1）將陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣混合后研磨過篩制得增強填料；

2）將甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂和消泡劑攪拌混合后制得成膜乳液m1；

3)將抗老化劑、成膜助劑、潤濕劑和流平劑與所述增強填料加入到所述成膜乳液m1中進行攪拌，即制得所述納米改性抗老化涂料。

通過上述技術方案，本發(fā)明通過將陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣攪拌、混合后研磨過篩制得增強填料加入到成膜乳液m1中，同時加入抗老化劑、成膜助劑、潤濕劑和流平劑等助劑進行混合使制得的涂料具有很好的防水、隔熱效果，同時還具有良好的耐老化性能。本發(fā)明中選擇了將甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂和消泡劑攪拌混合后制得成膜乳液m1，提高了成膜乳液m1與其他原料之間的相互協(xié)同作用進而大大提高了所制得的納米改性抗老化涂料防水、隔熱效果及耐老化性能。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種納米改性抗老化涂料的制備方法，所述制備方法包括：

1）將陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣混合后研磨過篩制得增強填料；

2）將甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂和消泡劑攪拌混合后制得成膜乳液m1；

3)將抗老化劑、成膜助劑、潤濕劑和流平劑與所述增強填料加入到所述成膜乳液m1中進行攪拌，即制得所述納米改性抗老化涂料。

本發(fā)明中，各原料的具體用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的涂料的防水性能及耐老化性能，優(yōu)選地，所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂、消泡劑、增強填料、抗老化劑、成膜助劑、潤濕劑和流平劑的用量比為10：5-7：0.2-0.5：1.5-2.5：0.5-0.6：0.11-0.31：0.05-0.15：0.1-0.3。

同樣，在制備增強填料的過程中，各組分的具體用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高制得的涂料的防水性能及耐老化性能，優(yōu)選地，所述陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣重量比為1：0.5-1.5：2.5-3.0：1-5：1-2：1-3。

制得的增強填料的具體粒徑大小可以控制在較寬的范圍內(nèi)，但是為了提高制得的增強填料與涂料中其他組分之間的相互協(xié)同作用，優(yōu)選地，所述增強填料的粒徑為10-15μm。

在上述涂料的制備過程中，各步驟中使用攪拌的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了進一步提高制備效率，優(yōu)選地，步驟2）和3）中所述的攪拌各自獨立地至少滿足以下條件：轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm，時間為30-50min。

在上述涂料的制備過程中，所述抗老化劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的耐老化性能，優(yōu)選地，所述抗老化劑為2,6-三級丁基-4-甲基苯酚或雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚。

在上述涂料的制備過程中，所述消泡劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的耐老化性能，優(yōu)選地，所述消泡劑為磷酸三丁酯、二甲基硅油、乳化硅油和松節(jié)油中的一種或多種。

在上述涂料的制備過程中，所述成膜助劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的制備效率及成膜性能及耐老化性能，優(yōu)選地，所述成膜助劑為丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一種或者多種。

在上述涂料的制備過程中，所述潤濕劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的制備效率及成膜性能及耐老化性能，優(yōu)選地，所述潤濕劑為辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯和月桂酸中的一種或多種；

同時，所述流平劑為聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和丙烯酸酯中一種或多種。

本發(fā)明中還提供了一種由上述制備方法制得的納米改性抗老化涂料。

以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

制備例1

將陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣按照1：0.5：2.5：1：1：1的重量比進行混合后研磨過篩制得粒徑為10μm的增強填料，記作w1。

制備例2

將陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣按照1：1.2：2.8：3：1.5：2的重量比進行混合后研磨過篩制得粒徑為13μm的增強填料，記作w2。

制備例3

將陶瓷纖維、氧化鈦、氧化硅、硅藻土、玻璃纖維和硅酸鈣按照1：1.5：3.0：5：2：3的重量比進行混合后研磨過篩制得粒徑為15μm的增強填料，記作w3。

制備例4

按照制備例1的方法制得增強填料，記作w4；不同的是未加入陶瓷纖維。

制備例5

按照制備例1的方法制得增強填料，記作w5；不同的是未加入硅藻土。

制備例6

按照制備例1的方法制得增強填料，記作w6；不同的是未加入玻璃纖維。

制備例7

按照制備例1的方法制得增強填料，記作w7；不同的是未加入硅酸鈣。

實施例1

先將甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂和磷酸三丁酯在轉(zhuǎn)速為2000rpm下攪拌50min、混合后制得成膜乳液m1；再將2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷與所述增強填料w1加入到所述成膜乳液m1中，在轉(zhuǎn)速為2000rpm下攪拌50min，即制得所述納米改性抗老化涂料；記作a1。

其中，按照重量份計，所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂、磷酸三丁酯、增強填料w1、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷的用量比為10：5：0.2：1.5：0.5：0.11：0.05：0.1。

實施例2

先將甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂和二甲基硅油在轉(zhuǎn)速為2500rpm下攪拌40min、混合后制得成膜乳液m1；再將雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚、丙二醇甲醚醋酸酯、月桂酸和丙烯酸酯與所述增強填料加入到所述成膜乳液m1中，在轉(zhuǎn)速為3000rpm下攪拌30min，即制得所述納米改性抗老化涂料；記作a2。

其中，按照重量份計，所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂、二甲基硅油、增強填料w2、雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚、丙二醇甲醚醋酸酯、月桂酸和丙烯酸酯的用量比為10：6：0.3：2.0：0.55：0.25：0.10：0.2。

實施例3

先將甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂和乳化硅油在轉(zhuǎn)速為3000rpm下攪拌30min、混合后制得成膜乳液m1；再將2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、醇酯十二、脂肪酸甲酯和丙烯酸酯與所述增強填料加入到所述成膜乳液m1中，在轉(zhuǎn)速為3000rpm下攪拌40min，即制得所述納米改性抗老化涂料；記作a3。

其中，按照重量份計，所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯樹脂、乳化硅油、增強填料w3、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、醇酯十二、脂肪酸甲酯和丙烯酸酯的用量比為10：7：0.5：2.5：0.6：0.31：0.15：0.3。

對比例1

按照實施例1的方法制得納米改性抗老化涂料，記作b1；不同的是所用的增強填料為w4。

對比例2

按照實施例1的方法制得納米改性抗老化涂料，記作b2；不同的是所用的增強填料為w5。

對比例3

按照實施例1的方法制得納米改性抗老化涂料，記作b3；不同的是所用的增強填料為w6。

對比例4

按照實施例1的方法制得納米改性抗老化涂料，記作b4；不同的是所用的增強填料為w7。

對比例5

按照實施例1的方法制得納米改性抗老化涂料，記作b5；不同的是在制備m1的過程中也一并將2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷與所述增強填料w1加入到乳液中。

對比例6

按照實施例1的方法制得納米改性抗老化涂料，記作b6；不同的是在制備m1的過程中未加入磷酸三丁酯。

檢測例1

對上述實施例和對比例制得的涂料a1-a3及b1-b6進行防水實驗測試，具體方法為：將上述涂料a1-a3及b1-b6分多次涂刷在打過蠟的玻璃板上，涂層總厚度為1.5毫米，將玻璃板靜放7天后置于烘箱內(nèi)50℃±2℃烘24小時，取出放置3小時后置于壓強為0.3mpa的水下，保持30分鐘，觀察有無滲漏現(xiàn)象，具體結(jié)果見表1。

檢測例2

對上述實施例和對比例制得的涂料a1-a3及b1-b6進行隔熱實驗測試，具體方法為：將上述涂料a1-a3及b1-b6分別涂覆于腔式容器表面，將容器置于太陽下暴曬10小時后測試容器內(nèi)部溫度，具體結(jié)果見表1。

檢測例3

對上述實施例和對比例制得的涂料a1-a3及b1-b6進行抗老化實驗檢測，同時將上述涂料a1-a3及b1-b6分別涂抹于金屬件上，3個月后觀察發(fā)現(xiàn)金屬件是否出現(xiàn)老化現(xiàn)象，具體結(jié)果見表1。

通過上述檢測例可知，上述實施例所制備的納米改性抗老化涂料能夠防水，隔熱。通過上述實施例的檢測結(jié)果得知，本發(fā)明提供的納米改性抗老化涂料兼具防水和隔熱的特性，成本低廉。此外，從本發(fā)明的制備過程可以看出，本發(fā)明提供的納米改性抗老化涂料的制備方法條件溫和、綠色環(huán)保，制備簡單。

以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，通過將各質(zhì)量份的原料在容器中進行混合，接觸，相互間產(chǎn)生協(xié)同作用，從而得到納米改性抗老化涂料，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。