[发明专利]一种纳米粉体复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于外墙涂料制备技术领域，具体涉及一种纳米粉体复合材料的制备方法。

背景技术

由于纳米分散相大的比表面积和强的界面相互作用产生量子效应和表明效应，使纳米材料不但表现出不同于一般宏观复合材料的性能，还可能具有原组分不具备的特殊性能和功能，用于制备高性能、多功能材料方面具有广阔前景。

目前市售的外墙涂料，如乳胶漆存在寿命短，耐候性差等问题，受夏季高温和冬季低温等气候的影响，涂层易老化、起皱、开裂、剥落等。因此，为了弥补传统外墙涂料的不足，提高外墙涂料的性能，必需改进配方。

具有特定功能的纳米粉体材料目前已经成为许多涂料配方中一种非常重要的助剂。

发明内容

本发明针对传统的外墙涂料存在的寿命短、耐候性差的问题而提供一种纳米粉体复合材料的制备方法，采用该粉体材料能够改善外墙涂料的耐候性，避免涂层开裂、起皱。

实现本发明目的的技术方案为：一种纳米粉体复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

1）将凹凸棒石粉料进行酸化提纯：将凹土棒石粉料以质量体积比1：50加到质量浓度1%～20%盐酸中浸泡，机械搅拌2h～8h，离心分离并清洗；

2）将陶瓷废料粉料经过粉碎、球磨、干燥、筛分和造粒后制成细度为350～850目的粉料；

3）将绿层硅铈钛矿材料进行乳化处理：将表面活性剂、稳定剂和水混合均匀，加热混合液至60℃～90℃，用酸碱调节剂调节混合液pH为2～6；加入绿层硅铈钛矿材料进行搅拌，加热至120℃～150℃，搅拌1h～3h；

4）将步骤1）制得的凹凸棒石粉料和步骤2）制得的陶瓷废料粉体加入到步骤3）制得的混合液中，同时加入偶联剂和纳米二氧化钛粉料，在120℃～150℃的恒温条件下，不断搅拌直至乳液破乳，最后加热至160℃～180℃，搅拌蒸发0.5h～1h。

在上述步骤1）所述的凹凸棒石粉料进行干燥挤压后，在280℃～350℃下活化0.5h～1h。

进一步地，按质量含量计，所述的凹凸棒石粉料10%～20%，陶瓷废料粉料 20%～30%，绿层硅铈钛矿材料40%～60%，偶联剂0.5%～2%，纳米二氧化钛粉料5%～10%，绿层硅铈钛矿材料与混合液的质量比为1：3～6，混合液中的表面活性剂、稳定剂和水三者质量比为5～15：0.5～5：200～600。

进一步地，所述的凹凸棒石粉料粒径为30μm～80μm。

在上述步骤3）所述的绿层硅铈钛矿材料主要成分为CeNa₂Ca₄Ti[Si₄O₁₅F₃]，其长度为50～120μm，直径为10～20μm。

在上述步骤3）所述的表面活性剂为十八烷基三乙基氯化铵或十六烷基三乙基溴化铵，稳定剂为氯化镁或氯化钙，酸碱调节剂为盐酸或醋酸。

在上述步骤4）所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种。

本发明的优点在于：

1）本发明选用的绿层硅铈钛矿材料具有环保、耐高低温、耐化学腐蚀等优点。

2）本发明的原料中添加了陶瓷废料，为陶瓷废料的处理提供了一条新途径，解决废陶瓷的环境污染问题，具有较好的经济效益和社会效益。

3）对绿层硅铈钛矿材料进行乳化处理，可提高其在涂料中的分散性能和稳定性能。

4）本发明的原料中添加的凹凸棒石粉体，可提高涂料涂层的机械性能和粘结性能。

5）加入本发明的粉体材料，可明显改善涂料的耐高低温性能和抗老化性能。

具体实施方式

本发明外墙涂料用粉体材料，其工艺步骤为：

1、将凹凸棒石粉料进行酸化提纯：将凹土棒石粉料以质量体积比1：50加到质量浓度1%～20%盐酸中浸泡，机械搅拌2h～8h，离心分离并清洗。

2、将陶瓷废料粉料经过粉碎、球磨、干燥、筛分和造粒后制成细度为350～850目的粉料。

3、将绿层硅铈钛矿材料进行乳化处理：将表面活性剂、稳定剂和水混合均匀，加热混合液至60℃～90℃，调节混合液pH为2～6；加入绿层硅铈钛矿材料进行搅拌，加热至120℃～150℃，搅拌1h～3h。