[发明专利]一种用于混凝土防护的环保型水性纳米涂装材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于混凝土防护的环保水性纳米涂装材料，以重量百分数计，其组分包括：

有机硅烷偶联剂       15%～65%；

纳米二氧化硅         0.5%～10%；

纳米二氧化钛         0.5%～5%；

有机硅低聚物         0.4%～4%；

乳化剂               0.3%～3%；

杀菌抗藻剂           0.1%～0.6%

pH调节剂            0.01%～0.1%

去离子水             余量；

所述有机硅烷偶联剂含长链烷基，且长链烷基的分子量小于1000；结构简式为C_nH_2n+1Si（OC_mH_2m+1）₃，其中n为≥4的整数，m为1或2；

所述纳米二氧化硅为粒子直径在5～50nm之间的二氧化硅粒子或硅烷偶联剂改性的二氧化硅粒子；

所述纳米二氧化钛为粒子直径在5～50nm之间的锐钛型二氧化钛粒子、金红石型二氧化钛粒子或硅烷偶联剂改性的二氧化钛粒子；

所述有机硅低聚物选自聚甲基三乙氧基硅氧烷、甲基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基封端聚二甲基硅氧烷、聚甲基三甲氧基硅氧烷、环甲基硅氧烷、氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物中的任意一种或一种以上以任何比例混合的混合物；所述有机硅低聚物的25℃的运动粘度为200mm²/s～4000mm²/s；

所述乳化剂为：烷基酚聚氧乙烯醚OP系列、磺酸盐类阴离子乳化剂、壬基酚聚氧乙烯醚NP系列、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween系列、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO系列、失水山梨醇脂肪酸酯Span系列、硫酸酯类阴离子乳化剂中的任意两种或两种以上以任何比例复配的混合物；

所述杀菌抗藻剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮（OIT）、4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮（DCOIT）、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MIT）、1，2—苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CIT）、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮（MTI）或季铵盐中的任意一种；

所述pH调节剂为乙醇胺磷酸酯、N-(3-氨丙基)二乙醇胺、氨水、乙醇胺或碳酸氢钠。

2.根据权利要求1所述的用于混凝土防护的环保型水性纳米涂装材料，其特征在于所述硅烷偶联剂改性的二氧化硅为KH550改性二氧化硅或KH570改性二氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述的用于混凝土防护的环保型水性纳米涂装材料，其特征在于所述硅烷偶联剂改性的二氧化硅和硅烷偶联剂改性的二氧化钛，其改性方法包括下述步骤：30℃～80℃下，将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛分别分散到硅烷偶联剂中，搅拌30～60min，过滤干燥，得到硅烷偶联剂改性的二氧化硅、硅烷偶联剂改性的二氧化钛。

4.权利要求1、2或3所述用于混凝土防护的环保型水性纳米涂装材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）制备溶液A：5℃～40℃下，将纳米二氧化硅和纳米二氧化钛超声分散到去离子水中，得到分散均匀的溶液A，溶液A的溶质的重量浓度范围为2%～60%；

（2）制备溶液B：5℃～40℃下，将复配体系乳化剂分散到去离子水中，搅拌均匀，得到溶液B；溶液B的溶质重量浓度范围为0.5%～20%；

（3）制备溶液C：5℃～40℃下，将有机硅低聚物、杀菌抗藻剂分散到有机硅烷偶联剂中，搅拌均匀，得到混合溶液C； 

（4）将溶液C和溶液A边搅拌边以2～10滴/秒的滴加速度缓慢滴加到溶液B中，溶液A与溶液B的质量比范围为1:50～50:1；滴加结束后，再将pH调节剂逐滴加入直到溶液的pH值为7～9，再搅拌分散10min～30min，即可制得用于混凝土防护的环保型水性纳米涂装材料。

5.根据权利要求2所述的用于混凝土防护的环保型水性纳米涂装材料，其特征在于步骤（2）中，在超声功率 100w～1000w条件下超声10～40min，使各组分分散均匀。