一種自清潔水性鋁銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自清潔功能的Ti02包覆型水性鋁銀楽■及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁銀漿是生產(chǎn)生活中一種不可或缺的金屬顏料，是一種由特細雪片狀或銀元狀片鋁顆粒經(jīng)特殊工藝處理的漿狀鋁顏料。鋁銀漿具有良好的附著力、遮蓋力和反射能力，同時具有獨特的隨角異色效應與懸浮特性等特點，而使其成為研究最多、應用最為廣泛的一種金屬顏料。
[0003]伴隨著環(huán)境友好型社會的提出，涂料也逐漸向水性化及自清潔方向發(fā)展。傳統(tǒng)油性鋁銀漿由于存在大量的溶劑油，不易分散于水性涂料中，而不能適應水性涂料；同時由于鋁是一種兩性金屬，在偏酸或偏堿的水性涂料中易氧化失去金屬光澤并產(chǎn)生氫氣，在密閉的空間里會產(chǎn)生“漲聽”，為生產(chǎn)帶來一定的安全隱患。因此，必須對應用于水性涂料的鋁銀漿進行改性處理，以確保水性鋁銀漿的穩(wěn)定性。
[0004]自清潔涂層能夠使表面污染物或灰塵顆粒在重力、雨水、風力等外力作用下自動脫落或通過光催化降解而去除，具有節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。Ti02涂層是一種基于無機光催化半導體材料的自清潔涂層，它的自清潔原理包括兩個方面:1、Ti02在紫外光輻照下產(chǎn)生電子-空穴對，能夠與吸附在Ti02材料表面的H20和02發(fā)生氧化還原反應而生成氫氧自由基，氫氧自由基具有很高的活性，可以分解有機污染物，從而實現(xiàn)表面自清潔;2、Ti02在光照下可轉(zhuǎn)化成超雙親表面，使污染物與Ti02表面緊密接觸，提高光催化分解效率，同時也有利于雨水對污染物的沖刷，實現(xiàn)表面自清潔。所以，Ti02材料在實際使用環(huán)境下顯示出良好的自清潔特性，因而在自清潔涂層領(lǐng)域具有比超疏水涂層更大的實際使用價值。
[0005]鋁銀漿的表面改性方法很多，分類也各不相同。大體可分為:包覆改性法、沉積表面改性法、機械化學法、局部反應法、溶膠凝膠法以及微膠囊法等。包覆改性法通常是在鋁粉表面覆蓋一層化合物膜，其獨特的透明性不會損害鋁粉的光澤性能，因而得到更多的研究，但現(xiàn)有技術(shù)包覆所用的化合物親水性不足，易掉粉，且無法做到自清潔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡單，生產(chǎn)成本低，不影響鋁片原有光澤，遮蓋力高，光催化性能優(yōu)異的自清潔水性鋁銀漿及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種自清潔水性鋁銀漿，為油性鋁銀漿表面包覆Ti02薄膜，通過Ti02薄膜的光催化作用實現(xiàn)自清潔和水溶性。所述鋁銀漿不影響鋁片原有光澤，屬水溶性涂料，并具有良好的光催化自清潔功能，屬于環(huán)境友好型涂料。
[0008]—種如上述的自清潔水性鋁銀漿的制備方法，采用溶膠凝膠法，首先用有機溶劑洗滌市售的油性鋁銀漿，去除表面多余的有機物;其次，利用鈦酸酯偶聯(lián)劑對油性鋁銀漿進行預處理，使油性鋁銀漿表面形成共價鍵連接;然后滴加鈦酸四丁酯，使鈦酸四丁酯水解的二氧化鈦在鋁銀漿表面形成薄膜，最終制備成水性鋁銀漿。其具體包括以下幾個步驟:
[0009](1)將油性鋁銀漿1重量份與丙酮1.5?3.5重量份混合，去除油性鋁銀漿表面的有機物，得到鋁銀漿固體；
[0010](2)將鈦酸酯偶聯(lián)劑與有機溶劑混合，得到混合溶液A，將鈦酸四丁酯與有機溶劑混合，得到混合溶液B;
[0011](3)將步驟(1)所得的鋁銀漿固體與有機溶劑5?10重量份、混合溶液A、水0.1重量份進行混合，60?80°C反應后分離得到固體混合物；
[0012](4)將步驟(3)所得固體混合物與有機溶劑5?10重量份、水0.1重量份混合，調(diào)節(jié)pH至7?8，60?80°C條件下，滴加混合溶液B，反應后陳化分離即得自清潔水性鋁銀漿。
[0013]步驟(1)中油性鋁銀漿與丙酮的質(zhì)量比為1:(1.5?3.5)。
[0014]步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)中所述的有機溶劑為醇類溶劑，包括乙醇或異丙醇。
[0015]步驟(2)所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑包括雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯和三乙醇胺的螯合物溶液、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯或雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯中的一種。
[0016]步驟(2)所述混合溶液A的質(zhì)量濃度為10%;
[0017]所述混合溶液B的質(zhì)量濃度為25%-75%。
[0018]所述的步驟(3)中的鋁銀漿固體與鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:(0.08-0.2);所述的步驟(4)中的固體混合物與鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為1: (0.25-0.5)。
[0019]步驟(4)中用于調(diào)節(jié)pH的調(diào)節(jié)劑為三乙胺或氨水。
[0020]步驟(4)中混合溶液B的滴加時間為1?5h。
[0021]步驟(4)中陳化時間為3?6h。
[0022]為了表征本發(fā)明的自清潔水性鋁銀漿的性能，利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)以及EDS能譜對制備的涂層樣品進行表面形貌表征及元素分析。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面:
[0024](1)制備簡單，生產(chǎn)成本低。
[0025](2)本發(fā)明的水性鋁銀漿表面包覆有一層致密的Ti02薄膜，不影響鋁片原有的金屬光澤，且由于Ti02薄膜的存在，使得本發(fā)明的鋁銀漿具有良好的光催化自清潔性能，適用于各種水性烤漆、水性油墨以及水性建筑材料等。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明用丙酮處理的市售鋁銀漿的表面微觀FESEM形貌圖(2μπι比例)；
[0027]圖2為本發(fā)明所得具有自清潔功能的Ti02包覆型水性鋁銀漿的表面微觀FESEM形貌圖(ΙΟμπι比例);
[0028]圖3為本發(fā)明所得具有自清潔功能的Ti02包覆型水性鋁銀漿的表面微觀FESEM形貌圖(2μπι比例)；
[0029]圖4為本發(fā)明所得具有自清潔功能的Ti02包覆型水性鋁銀漿的表面微觀EDS能譜圖。
【具體實施方式】
[0030]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0031]實施例1
[0032]一種自清潔水性鋁銀漿，為鋁銀漿表面包覆Ti02薄膜，通過Ti02薄膜的光催化作用實現(xiàn)自清潔和水溶性。
[0033]上述的自清潔鋁銀漿采用溶膠凝膠法進行制備，具體包括以下幾個步驟:
[0034](1)將市售的油性鋁銀漿1重量份與丙酮1.6重量份混合，一定時間后分離得到鋁銀漿固體待用；
[0035](2)將鈦酸酯偶聯(lián)劑雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯與異丙醇混合，得到鈦酸酯偶聯(lián)劑雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯體積分數(shù)10%的混合溶液A;將鈦酸四丁酯與異丙醇混合，得到鈦酸四丁酯體積分數(shù)25 %的混合溶液B;
[0036](3)取步驟(1)所得鋁銀漿固體與9重量份的異丙醇，1重量份的混合溶液A，以及0.1重量份的水進行混合，在80°C的條件下反應。一段時間后將固體混合物分離待用；
[0037](4)將步驟(3)所得的固體混合物與9重量份的異丙醇及0.1重量份的水混合，用氨水調(diào)節(jié)pH至7，并在60°C的條件下滴加1重量份的混合溶液B，其中，混合溶液B分2.5h均勻滴加，滴加完成后陳化4h，然后將固體與溶劑分離，所得固體即為自清潔鋁銀漿。
[0038]對上述制備得到的自清潔水性鋁銀漿進行如下性能測試:
[0039](1)利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察其表面形貌，如圖1-3所示，為本實施例中制得的自清潔鋁銀漿的表面FESEM照片，由圖中可見鋁銀漿表面包覆有一層致密的薄膜。
[0040](2)利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡能量分散譜儀(EDS)測定分析其表面物質(zhì)，如圖4所示，為本實施例中制得的自清潔鋁銀漿的EDS能譜圖，由圖中可見鋁銀漿表面包覆的一層致密的薄膜是Ti02。
[0041 ] 實施例2
[0042]—種自清潔鋁銀漿制備方法，具體步驟如下:
[0043](1)將1重量份油性鋁銀漿與2.6重量份的丙酮混合，一定時間后將固體混合物與溶劑分離；
[0044](2)將鈦酸酯偶聯(lián)劑雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯與異丙醇混合，得到鈦酸酯偶聯(lián)劑雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯質(zhì)量分數(shù)10%的混合溶液A;將鈦酸四丁酯與異丙醇混合，得到鈦酸四丁酯質(zhì)量分數(shù)25%的混合溶液B;
[0045](3)將丙酮處理過的鋁銀漿與8重量份的異丙醇、1重量份的混合溶液A以及0.1重量份的水混合，在60°C的條件下反應，一段時間后將固體混合物分離待用；
[0046](4)將步驟(3)所得的固體混合物