[发明专利]一种纳米涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米涂料的制备方法。

背景技术

纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能。

纳米涂料中由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。一般来说，纳米涂料必须满足两个条件：首先，涂料中至少有一相的粒径尺寸在1—100nm的粒径范围；其次，纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高或具有新的功能。但是目前的纳米涂料也有以下缺点，例如性能差，稳定性不强的特点。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种纳米涂料的制备方法，本发明采用如下技术方案：

一种纳米涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、纳米TiO₂粉体活性材料

将纳米TiO₂粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为2‐5:10‐20置于球磨机中研磨混合1‐12h，将混合物置于加热炉中升温至100‐500℃条件下加热0.5‐10h后自然冷却至常温得到纳米TiO₂粉体活性材料；

步骤二、纳米TiO₂粉体活性材料的表面改性

将纳米TiO₂粉体活性材料、过硫酸钾、N，N‐二甲基甲酰胺、P₂O₅和去离子水以质量比为2‐4:3‐6:1‐5:0.5‐1:15‐50混合，采用浓硫酸将该混合物的pH值控制在3‐6之间，升温至40‐70℃下搅拌1‐2h，降温至室温后将沉淀物采用去离子水清洗3‐6次后干燥得到固体粉末，将固体粉末加入蒸馏水和H₂O₂保持温度在40‐60℃反应0.5‐3h；反应结束后将产物进行离心分离15‐30min将得到的产物采用去离子水清洗3‐6遍，经过干燥既得到表面改性的纳米TiO₂粉体活性材料；所述固体粉末、蒸馏水和H₂O₂的质量比3‐6:20‐30:1‐6；

步骤三、涂料的制备

将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO₂粉体活性材料和酸酐以质量比为4-7:3-10:2-6:1-10混合均匀既得到纳米涂料。

2、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TiO₂粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为3:15。

3、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述纳米TiO₂粉体活性材料、过硫酸钾、N，N‐二甲基甲酰胺、P₂O₅和去离子水以质量比为3:4.5:2:0.6:35混合。

4、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述纳米TiO₂粒子的粒径为1-50nm。

5、如权利要求1所述的一种纳米涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中将丙烯酸十八烷基酯，聚苯乙烯乳液、步骤二制备的表面改性的纳米TiO₂粉体活性材料和酸酐以质量比为5:7:4:2混合均匀既得到纳米涂料。

有益效果：

1、本发明的制备方法具有工艺简单方便、无污染、环境友好、涂膜质量高、投入产出比高、成本低廉和应用前景广泛等优点；

2、该涂料强度大，抗腐蚀性能好。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

步骤一、纳米TiO₂粉体活性材料

将纳米TiO₂粉体与聚氧化乙烯粉末按质量比为2‐5:10‐20置于球磨机中研磨混合1‐12h，将混合物置于加热炉中升温至100‐500℃条件下加热0.5‐10h后自然冷却至常温得到纳米TiO2粉体活性材料；该活性材料为表面包覆纳米碳的TiO₂粉体活性材料。

步骤二、纳米TiO₂粉体活性材料的表面改性