一種涂料用合成云母粉的處理修飾方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂料用合成云母粉的處理修飾方法，包括堿處理、酸處理、中和、壓濾烘干等步驟。本發(fā)明處理修飾工藝所得涂料用合成云母粉與其他顏料和溶劑具有良好的相容性，合成云母能吸附染料分子進入晶格之間，優(yōu)化涂料保色性能；本發(fā)明處理修飾工藝所得涂料用合成云母粉能提高涂料阻擋紫外線和水分的穿透能力，活化點與成膜物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使涂膜能有效的阻擋紫外線的穿透，提高涂料的耐水性和耐熱性、防止龜裂、延遲粉化、延長涂膜的使用壽命、減少成膜物質(zhì)的用量、降低成本。本發(fā)明還公開了采用處理修飾方法所得的涂料用合成云母粉以及包含合成云母粉的涂料。
【專利說明】
-種涂料用合成云母粉的處理修飾方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明云母粉體技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種涂料用合成云母粉的處理修飾方法、涂 料用合成云母粉及涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 云母粉作為功能性填料用于涂料行業(yè)中，可發(fā)揮其自身優(yōu)良的物理化學(xué)性能，能 增強涂料的抗紫外性、耐老化性、耐候性、防水性能、耐腐蝕性和電絕緣性能一系列性能。 CN103319919B中公開了一種云母和石墨締共改性無機涂料，上述采用云母和石墨締共同改 性無機涂料而得，其中云母的加入量占無機涂料的質(zhì)量百分比為0.1%~5% ;所述云母為 白云母或金云母；專利文件中同時公開了云母粉的前處理工藝，具體為：將云母在700~ 1000°C下，般燒60~90min得云母熟料，云母熟料在質(zhì)量濃度為50~60%的碳酸氨錠溶 液中浸潰10~20min，取出云母熟料，在200~300 °C下二次般燒20~40min，最后過10~15 目篩;無機涂料選自堿金屬娃酸鹽涂料、娃溶膠涂料、憐酸鹽涂料中的一種。上述專利中采 用的白云母或金云母均為天然礦物云母，般燒用W脫去云母結(jié)構(gòu)中的部分結(jié)晶水，使云母 碎片沿垂直于解理面的方向膨脹、分層，質(zhì)地變軟;高溫般燒還可讓存在于云母碎片中的結(jié) 晶石、泥沙等雜質(zhì)變成灰分，便于除雜。云母熟料在碳酸氨錠溶液中浸潰后再二次般燒，那 是云母熟料浸潰碳酸氨錠后，可在般燒時，分解為二氧化碳和氨氣，作用于云母碎片，促使 云母碎裂，W獲得合適涂料使用的碎片大小。
[0003] 但是，上述專利技術(shù)方案中使用的云木粉粒徑較大，沒有很好的發(fā)揮云母結(jié)構(gòu)單 元的性能，比如結(jié)構(gòu)片層單元的高耐熱性、光澤效果和阻隔作用。改進的技術(shù)方案中采用納 米級的云母粉替代微米級云母粉，上述性能得到一定的改善。CN102765731A公開了一種納 米級云母粉的提取方法，包括依次將納米級云母粉置于酸液和堿液中反沖的步驟，其對應(yīng) 的技術(shù)效果為不僅可W將W往不能提取的云母粉進行提取收集，而且可W凈化排放的水溶 液，起到保護環(huán)境的作用。但是上述方法處理中的納米級云母粉與酸液反應(yīng)在先，堿液離子 交換在后，酸液中的氨離子作用于云母粉的結(jié)構(gòu)，發(fā)生離子交換反應(yīng)，置換層間的鐘離子和 鋼離子，其次溶出八面體中的AUMg等陽離子。但是，由于酸處理在常溫下進行，因此不利于 侶離子的溶出，堿處理過程中金屬離子與云母粉結(jié)構(gòu)內(nèi)的陽離子交換量小，因此上述技術(shù) 方案對云母粉的活化作用不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種涂料用合成云母粉 的處理修飾方法，可制得進一步活化的合成云母粉。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種涂料用合成云母粉的處理修飾方法， 其特征在于，包括如下步驟： Sl:將水和經(jīng)濕法研磨和浮選分級所得粒徑大于600目的合成云母粉置于容器中，加入 堿金屬憐酸鹽分散劑和氨氧化鋼，調(diào)節(jié)pH值至7.5~9.5，超聲分散1~地，靜置，帶云母粉沉 淀后，排出清液； S2:向容器中加入水，并向容器中加入酸調(diào)節(jié)抑值至2.5~4，超聲分散1~4h，靜置，帶 云母粉沉淀后，排出清液； S3:向容器中加入清水，并加入氨氧化鋼調(diào)節(jié)pH值至中性，過濾并將濾餅烘干，得涂料 用合成云母粉。
[0006] 堿金屬憐酸鹽作為分散劑，還可降低云母漿料的粘度，優(yōu)化分散效果;堿金屬憐酸 鹽可電離出憐酸根離子，憐酸根離子吸附在合成云母表面，可降低粉體的表面能，使粉體結(jié) 構(gòu)中晶格的結(jié)晶度下降，超聲分散條件下促進儀離子和鐘離子的溶出，并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層間剩 余負電荷降低;另外，堿金屬憐酸鹽還可與云母粉溶出的儀離子發(fā)生馨合反應(yīng)，使晶格發(fā)生 崎變，晶體電荷不平衡，有助于S2中酸處理中侶離子的溶出，晶格進一步崎變，S3加入氨氧 化鋼調(diào)節(jié)至中性，鋼離子擴散進入結(jié)構(gòu)層間與鐘離子發(fā)生離子交換。經(jīng)上述處理后的合成 云母部分層間出現(xiàn)擴張現(xiàn)象，但晶體結(jié)構(gòu)總體完整，但云母粉表面與涂料的成膜物質(zhì)或助 劑發(fā)生反應(yīng)的活性點增多。處理修飾工藝均在常溫下進行，能耗低。
[0007] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述堿金屬憐酸鹽在水中的重量百分濃度為0.0 l~0.023%。 堿金屬憐酸鹽濃度過大會導(dǎo)致溶液粘度增大，減緩金屬離子和馨合劑之間的馨合反應(yīng)，儀 離子溶出量減少;堿金屬憐酸鹽濃度過小，對粉體表面能的影響弱，鐘離子的溶出量也會相 應(yīng)減少。
[000引優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述合成云母粉的徑厚比為100~160,合成云母粉的粒徑為 800~1500 目。
[0009] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述堿金屬憐酸鹽為選自=聚憐酸鋼、六偏憐酸鋼和焦憐酸 鋼中的至少一種。上述=種物質(zhì)的水溶液為堿性，而且能滲透到粉體的微裂縫中，與超聲波 相配合，將粉體進一步細化產(chǎn)生更多的細粒級，是合成云母粉更好的發(fā)揮云母結(jié)構(gòu)單元的 性能。
[0010] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，S2中酸為選自鹽酸、硝酸、巧樣酸、蘋果酸中的至少一種。鹽酸 和硝酸為無機酸，氯離子和硝酸根離子與溶出的金屬離子之間不生成沉淀，避免向云母粉 中添加工藝雜質(zhì)，另外，巧樣酸和蘋果酸均可作為馨合劑，馨合儀、侶離子生成溶于稀酸的 馨合產(chǎn)物。優(yōu)選為鹽酸和巧樣酸的混酸，兩者的摩爾比為(3~4): 1。
[0011] 為了使云母粉懸濁液具有合適的粘度，進而優(yōu)化超聲波空化作用對云母粉的細化 效果，優(yōu)選的技術(shù)方案為，Sl和S2中加水量與合成云母的重量比值為(20~30): 1。
[0012] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種涂料用合成云母粉，涂料用合成云母由上述任意 一項處理修飾方法制得。
[0013] 本發(fā)明的目的之=在于提供一種涂料，其特征在于，其組成包括顏料、成膜物質(zhì)、 溶劑和助劑，所述助劑中包含上述的合成云母，所述合成云母的重量占涂料重量的百分比 為 1 ~20〇/〇。
[0014] 與其他的礦物填料如碳酸巧、滑石粉、高嶺±等相比，涂膜的表現(xiàn)、光澤、防透水 性、初性均有所提高，所添加的合成云母粉比處理前涂料成膜效果更佳。
[0015] 為了增加合成云母與成膜物質(zhì)和有機溶劑之間的親油性，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所 述合成云母經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理加入到涂料中。
[0016] 為了便于插層剝離獲得徑厚比更大的合成云母粉，使其與涂料的成膜物質(zhì)產(chǎn)生更 佳的界面相互作用，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述合成云母經(jīng)插層劑插層處理加入到涂料中。
[0017] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于： 本發(fā)明處理修飾工藝所得涂料用合成云母粉與其他顏料和溶劑具有良好的相容性，合 成云母能吸附染料分子進入晶格之間，優(yōu)化涂料保色性能； 本發(fā)明處理修飾工藝所得涂料用合成云母粉能提高涂料阻擋紫外線和水分的穿透能 力，活化點與成膜物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使涂膜能有效的阻擋紫外線的穿透，提高涂料的耐水 性和耐熱性、防止龜裂、延遲粉化、延長涂膜的使用壽命、減少成膜物質(zhì)的用量、降低成本。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。W下實施例僅用于更 加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能W此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0019]實施例1 實施例1涂料用合成云母粉的處理修飾方法，包括如下步驟： Sl:將水和經(jīng)濕法研磨和浮選分級所得粒徑800~1200目的合成云母粉置于容器中，加 入S聚憐酸鋼和氨氧化鋼，調(diào)節(jié)pH值至7.5，超聲分散化，靜置，帶云母粉沉淀后，排出清液； S2:向容器中加入水，并向容器中加入硝酸調(diào)節(jié)抑值至2.5，超聲分散化，靜置，帶云母 粉沉淀后，排出清液； S3:向容器中加入清水，并加入氨氧化鋼調(diào)節(jié)pH值至中性，過濾并將濾餅烘干，得涂料 用合成云母粉。
[0020] 堿金屬憐酸鹽在水中的重量百分濃度為0.03%，合成云母粉的徑厚比為80~120; Sl和S2中加水量與合成云母的重量比值為40:1。
[0021] 用實施例1工藝方法所得合成云母粉制成水性外墻涂料，其組成包括顏料、成膜物 質(zhì)、溶劑和助劑，助劑中上述合成云母，得S1。
[0022] Sl具體組成為:水性氣碳乳液35%;紅外反射顏料20%;合成云母粉15%;潤濕分散劑 1.5%;中和劑0.7%;消泡劑0.3%;增稠劑2.1%;成膜助劑2.5%;防凍劑3%W及余量水。
[0023] 實施例2 實施例2與實施例1的區(qū)別為:Sl中將水和經(jīng)濕法研磨和浮選分級所得粒徑800~1500 目、徑厚比為100~160的合成云母粉置于容器中，加入六偏憐酸鋼和氨氧化鋼，調(diào)節(jié)pH值至 9.5,超聲分散4h; S2中向容器中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4,超聲分散4h; 堿金屬憐酸鹽在水中的重量百分濃度為0.01%。
[0024] Sl和S2中加水量與合成云母的重量比值為20:1。
[0025] 實施例3 實施例3與實施例2的區(qū)別為:Sl中將水和經(jīng)濕法研磨和浮選分級所得粒徑800~1500 目、徑厚比為100~160的合成云母粉置于容器中，加入焦憐酸鋼分散劑和氨氧化鋼，調(diào)節(jié)pH 值至8.5,超聲分散2.化； S2中向容器中加入酸調(diào)節(jié)pH值至3.2,超聲分散2.化； 堿金屬憐酸鹽在水中的重量百分濃度為0.016%。
[0026] S2中酸為鹽酸和巧樣酸W4:l的摩爾比混合成的混酸。
[0027] SI和S2中加水量與合成云母的重量比值為25:1。
[0028] 實施例4 實施例4與實施例2的區(qū)別為:Sl中將水和經(jīng)濕法研磨和浮選分級所得粒徑800~1500 目、徑厚比為100~160的合成云母粉置于容器中，加入堿金屬憐酸鹽分散劑和氨氧化鋼，調(diào) 節(jié)pH值至9.5,超聲分散4h; S2中加入酸調(diào)節(jié)pH值至4,超聲分散4h; 堿金屬憐酸鹽在水中的重量百分濃度為0.023%。
[0029] 堿金屬憐酸鹽為六偏憐酸鋼和焦憐酸鋼摩爾比1:1的混合。
[0030] S2中酸為鹽酸和蘋果酸W 9:1的摩爾比混合成的混酸。
[0031] Sl和S2中加水量與合成云母的重量比值為30:1。
[0032] 實施例5 實施例5與實施例3的不同僅在于，S2中酸為鹽酸和巧樣酸W3:l的摩爾比混合成的混 酸。
[0033] 實施例6 實施例5與實施例3的不同僅在于，S2中酸為鹽酸和巧樣酸W2:l的摩爾比混合成的混 酸。
[0034] 將實施例2-6中所得的合成云母粉分別制成涂料，得s2、s3和34、35、36,32-6的組 成與Sl相同。
[0035] 對比例1 對比例1采用處理修飾前的合成云母粉制成s7，s7的組成與Sl相同。
[0036] 按照國家標準對sl-5的附著力、斷裂伸長率、拉伸強度和耐人工氣候老化性進行 檢測，所得測試結(jié)果見下表：
s7的起泡和剝落現(xiàn)象優(yōu)劣排序為:5、3、4、6、1、2、7。
[0037] 將上述實施例和對比例制成溶劑型涂料，按照W下配方配置成溶劑型車輛隔熱涂 料:含納米金屬氧化物的丙締酸樹脂40%，氨基樹脂15t%，著色顏料15wt%，填料4wt%，助 劑6wt %，余量為溶劑，經(jīng)性能測試，溶劑型涂料的性能優(yōu)劣變化趨勢與水性外墻涂料相同。
[0038] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種涂料用合成云母粉的處理修飾方法，其特征在于，包括如下步驟： Sl:將水和經(jīng)濕法研磨和浮選分級所得粒徑大于600目的合成云母粉置于容器中，加入 堿金屬磷酸鹽分散劑和氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至7.5~9.5，超聲分散1~4h，靜置，帶云母粉沉 淀后，排出清液； S2:向容器中加入水，并向容器中加入酸調(diào)節(jié)pH值至2.5~4，超聲分散1~4h，靜置，帶 云母粉沉淀后，排出清液； S3:向容器中加入清水，并加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至中性，過濾并將濾餅烘干，得涂料 用合成云母粉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料用合成云母粉的處理修飾方法，其特征在于，所述堿金屬 磷酸鹽在水中的重量百分濃度為〇. 01~〇. 023%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料用合成云母粉的處理修飾方法，其特征在于，所述合成云 母粉的徑厚比為100~160,合成云母粉的粒徑為800~1500目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料用合成云母粉的處理修飾方法，其特征在于，所述堿金屬 磷酸鹽為選自三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料用合成云母粉的處理修飾方法，其特征在于，S2中酸為選 自鹽酸、硝酸、檸檬酸、蘋果酸中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料用合成云母粉的處理修飾方法，其特征在于，Sl和S2中 加水量與合成云母的重量比值為(20~30) : 1。7. -種涂料用合成云母粉，其特征在于，涂料用合成云母由實施例1至6中任意一項處 理修飾方法制得。8. -種涂料，其特征在于，其組成包括顏料、成膜物質(zhì)、溶劑和助劑，所述助劑中包含權(quán) 利要求6所述的合成云母，所述合成云母的重量占涂料重量的百分比為1~20%。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂料，其特征在于，所述合成云母經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理加入到涂 料中。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂料，其特征在于，所述合成云母經(jīng)插層劑插層處理加入到 涂料中。
【文檔編號】C09C1/40GK105925072SQ201610294815
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】戴加龍
【申請人】江陰市友佳珠光云母有限公司