一种水性复合纳米增色剂及其制备方法与流程

2021-02-02 20:02:36|

397|

起点商标网

本发明涉及增色剂
技术领域：
，具体涉及一种地坪水性复合纳米增色剂及其制备方法。
背景技术：
：工业地坪，用于工商业场所，工业地坪的目的就是环保、耐磨、防尘、防腐、防水、耐紫外线，增强混凝土地面的耐磨性能，提高了混凝土表面的密度，使其减少起尘，增加了地面的防油性，形成一个高密度，易清洁，抗渗透的地面，具有一定的光亮度和抗污性。与混凝土地面一起施工，也可以在旧的混凝土地面上进行施工，施工工期短。造价低廉耐久性好，使用周期较长，减少周期性涂装或将表面增厚所带来的费用。目前国内地坪涂料80%以上为溶剂型，包括聚氨酯地坪涂料和环氧地坪涂料。这些溶剂型地坪涂料都含有较多的有机溶剂，对环境及人体健康造成严重危害。随着涂料产品环保要求的日趋严格和人们对健康的渴求，使得涂料向水性化发展成为必然趋势。水性地坪涂料与传统溶剂型和无溶剂型地坪涂料相比具有不含有机溶剂或挥发性有机化合物、无环境污染、良好的硬度、耐水以及耐化学腐蚀等特点，此外还具有良好的透气性，解决了传统溶剂型和无溶剂型地坪涂料易出现的漆膜鼓泡、剥离脱落等问题。但是，现有的水性地坪涂料还存在对地面润湿效果不佳，附着力差，涂装后光泽度低，不易清洁等问题。申请号为cn201510468671.5的国内专利公开了一种聚氨酯聚丙烯酸酯水泥防水涂料及其制备方法。该涂料由以下按重量份计的组分制备而成：水性聚氨酯分散体、水性聚丙烯酯乳液、水泥、惰性填料、去离子水、消泡剂以及聚合物固化剂。该发明制备的防水涂料具有断裂伸长率高、拉伸强度大、耐水性能好等优点。申请号为cn201910903953.1的国内专利公开了一种耐磨地坪涂料及其施工方法，该耐磨地坪涂料，包括a组分、b组分和c组分；a组分按重量份包括以下原料：环氧树脂、age活性稀释剂、助剂、色浆、硅微粉以及二氧化硅；b组分按重量份包括以下原料：聚醚胺固化剂、促进剂以及苯甲醇；c组分包括锆粉。该耐磨地坪涂料是一种三组份色漆，根据本发明提供的施工方法施工后，经过测试，该耐磨地坪涂料涂层的莫氏硬度可达到8级，耐磨地坪涂料涂层具有以下优点：1.超强的耐磨性、抗划伤性；2.特别适合重工业地坪；3.微珠表面、防滑且易保洁；4.涂层抗冲击、耐候性、使用寿命持久。但是上述工业地坪相关的涂料其均涉及到固化剂，因此施工时便捷性不高，同时涂料的着色效果不够好。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种水性复合纳米增色剂及其制备方法，制备得到的水性复合纳米增色剂环保性能好，各成分配合合理，形成的膜层平整，强度、韧性、附着力高，可赋予地面均匀、光泽度高的色彩。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料20-30份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂7-12份、苯丙乳液6-10份、二氧化钛/石墨烯复合材料2-3.5份、渗透剂0.4-0.7份、消泡剂0.1-0.3份、去离子水7-10份。优选地，所述水性复合纳米增色剂包括以下重量份的原料：纳米颜料26份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂10.5份、苯丙乳液8份、二氧化钛/石墨烯复合材料3份、渗透剂0.5份、消泡剂0.2份、去离子水8.5份。优选地，所述纳米颜料由以下方法制备得到：将3-5份聚丙烯酸钠、0.5-1份壬基酚聚氧乙烯醚、0.2-0.4份硅烷偶联剂、20-30份去离子水中混合均匀，调节体系的ph为中性，然后加入10-15份颜料，搅拌均匀后置于砂磨机中进行分散，制备粒径为50-100nm的纳米颜料分散体。优选地，所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。优选地，所述的渗透剂为渗透剂jfc-1、渗透剂jfc-2、渗透剂jfc-e、渗透剂aep中的一种或几种。优选地，所述疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。优选地，所述二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法如下：向反应器中加入1质量份的钛酸丁酯、50m1的无水乙醇和1份氧化石墨烯，然后在180-185℃下反应15h；加热完毕后自然冷却，分别用去离子水、无水乙醇将所得产物进行洗涤过滤，然后于65-70℃的干燥箱中烘干，再置于马弗炉中，升温至420-450℃，煅烧2-3h，再随炉冷却至室温，即得。优选地，升温的过程中，常温至160℃，升温速度为0.6-1℃/min；160℃至240℃，升温速度为0.3-0.4℃/min；240℃以上，升温速度为1-1.5℃/min。优选地，所述消泡剂为byk025。本发明水性复合纳米增色剂的制备方法，包括以下步骤：（1）先将疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂加入至去离子水中，高速分散后，得树脂分散料；（2）向树脂分散料中加入纳米颜料、苯丙乳液、二氧化钛/石墨烯复合材料、渗透剂、消泡剂，高速分散后，置于砂磨机中进行分散20-30min，制备得到水性复合纳米增色剂。本发明的有益效果是：1、本发明中，加入的疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂为大孔互穿聚合物网络物质，同时具有疏水和亲水作用，疏水的聚二乙烯基苯一端具有疏水作用，聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)一端具有亲水作用，可与增色剂中的纳米颜料、苯丙乳液、二氧化钛/石墨烯复合材料、水等形成较好的吸附作用，使增色剂成膜效果好。同时，可使纳米颜料在体系中具有很好的分散效果。在地面滚涂水性复合纳米增色剂时，可迅速与地面基材反应形成锚锁固化微成膜，赋予地面缤纷色彩，使整体增色效果好，亮度好，色度均匀；2、本发明中，加入苯丙乳液可使膜层交联度高，成膜平整度高，使膜层韧性、强度以及与地面的附着力。加入的二氧化钛/石墨烯复合材料一方面显著增加增色剂膜层的强度以及与地面的附着力，同时使膜层具有很好的自清洁能力；3、本发明中，采用的纳米颜料为纳米颜料分散体，通过颜料与适量的聚丙烯酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂、去离子水配合，并经过砂磨机分散，纳米颜料本身亦具有较好的分散性能；4、本发明水性复合纳米增色剂，不采用有机溶剂，环保性能好，各成分配合合理，形成的膜层平整，强度、韧性、附着力高，可赋予地面均匀、光泽度高的色彩。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料26份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂10.5份、苯丙乳液8份、二氧化钛/石墨烯复合材料3份、渗透剂jfc-10.5份、消泡剂byk0250.2份、去离子水8.5份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料由以下方法制备得到：将5份聚丙烯酸钠、1份壬基酚聚氧乙烯醚、0.2份3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、30份去离子水中混合均匀，调节体系的ph为中性，然后加入15份颜料（c.i.颜料蓝15∶3），搅拌均匀后置于砂磨机中进行分散，制备粒径为50-100nm的纳米颜料分散体。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法如下：向反应器中加入1质量份的钛酸丁酯、50m1的无水乙醇和1份氧化石墨烯，然后在180-185℃下反应15h；加热完毕后自然冷却，分别用去离子水、无水乙醇将所得产物进行洗涤过滤，然后于65-70℃的干燥箱中烘干，再置于马弗炉中，升温至450℃，煅烧2h，再随炉冷却至室温，即得。其中，在升温的过程中，常温至160℃，升温速度为1℃/min；160℃至240℃，升温速度为0.4℃/min；240℃以上，升温速度为1.5℃/min。上述水性复合纳米增色剂的制备方法，包括以下步骤：（1）先将疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂加入至去离子水中，高速分散后，得树脂分散料；（2）向树脂分散料中加入纳米颜料、苯丙乳液、二氧化钛/石墨烯复合材料、渗透剂jfc-1、消泡剂byk025，高速分散后，置于砂磨机中进行分散30min，制备得到水性复合纳米增色剂。实施例2：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料28份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂10份、苯丙乳液10份、二氧化钛/石墨烯复合材料3.2份、渗透剂jfc-20.5份、消泡剂byk0250.2份、去离子水8份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料由以下方法制备得到：将3份聚丙烯酸钠、0.5份壬基酚聚氧乙烯醚、0.4份3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、20份去离子水中混合均匀，调节体系的ph为中性，然后加入10份颜料（c.i.颜料蓝15∶3），搅拌均匀后置于砂磨机中进行分散，制备粒径为50-100nm的纳米颜料分散体。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法如下：向反应器中加入1质量份的钛酸丁酯、50m1的无水乙醇和1份氧化石墨烯，然后在180-185℃下反应15h；加热完毕后自然冷却，分别用去离子水、无水乙醇将所得产物进行洗涤过滤，然后于65-70℃的干燥箱中烘干，再置于马弗炉中，升温至420℃，煅烧3h，再随炉冷却至室温，即得。其中，在升温的过程中，常温至160℃，升温速度为0.6℃/min；160℃至240℃，升温速度为0.3℃/min；240℃以上，升温速度为1℃/min。上述水性复合纳米增色剂的制备方法，包括以下步骤：（1）先将疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂加入至去离子水中，高速分散后，得树脂分散料；（2）向树脂分散料中加入纳米颜料、苯丙乳液、二氧化钛/石墨烯复合材料、渗透剂、消泡剂，高速分散后，置于砂磨机中进行分散20min，制备得到水性复合纳米增色剂。实施例3：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料22份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂11份、苯丙乳液7份、二氧化钛/石墨烯复合材料3份、渗透剂jfc-20.6份、消泡剂byk0250.2份、去离子水9份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料的制备方法同实施例1。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法同实施例2。上述水性复合纳米增色剂的制备方法同实施例2。实施例4：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料20份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂7份、苯丙乳液8份、二氧化钛/石墨烯复合材料3.5份、渗透剂jfc-10.5份、消泡剂byk0250.2份、去离子水10份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料的制备方法中，将所用颜料替换为c.i.颜料蓝17∶1，其它步骤均同实施例1。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法同实施例1。上述水性复合纳米增色剂的制备方法同实施例1。实施例5：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料30份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂12份、苯丙乳液10份、二氧化钛/石墨烯复合材料3份、渗透剂jfc-10.7份、消泡剂byk0250.1份、去离子水8份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料的制备方法中，将所用颜料替换为c.i.颜料蓝17∶1，其它步骤均同实施例2。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法同实施例2。上述水性复合纳米增色剂的制备方法同实施例2。实施例6：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料25份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂10份、苯丙乳液6份、二氧化钛/石墨烯复合材料2份、渗透剂jfc-e0.4份、消泡剂byk0250.3份、去离子水7份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料的制备方法中，将所用颜料替换为c.i.颜料黄42，其它步骤均同实施例1。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法同实施例1。上述水性复合纳米增色剂的制备方法同实施例1。实施例7：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料26份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂10份、苯丙乳液6份、二氧化钛/石墨烯复合材料2份、渗透剂jfc-e0.6份、消泡剂byk0250.2份、去离子水10份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料的制备方法中，将所用颜料替换为c.i.颜料黄42，其它步骤均同实施例1。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法同实施例1。上述水性复合纳米增色剂的制备方法同实施例2。实施例8：一种水性复合纳米增色剂，包括以下重量份的原料：纳米颜料21.5份、疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂8份、苯丙乳液8份、二氧化钛/石墨烯复合材料2.5份、渗透剂jfc-10.45份、消泡剂byk0250.15份、去离子水10份。疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的粒径为30-60nm。纳米颜料的制备方法中，将所用颜料替换为c.i.颜料红5，其它步骤均同实施例2。二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法同实施例2。上述水性复合纳米增色剂的制备方法同实施例1。本发明实施例1-8中的疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(n-2-氨基乙基丙烯酰胺)ipn树脂的制备，参考文献[肖谷清，高淑芹等，疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚（n-2-氨基乙基丙烯酰胺）ipn树脂的合成及对水杨酸吸附性能研究，高分子学报]。应用本发明实施例1-8中的水性复合纳米增色剂，具体包括以下步骤：（1）施工温度为25-28℃；相对湿度为55-65%。视基础地面情况50-80#金属磨片找平；用50#树脂磨片研磨后，将污泥清洁干净；（2）喷洒密封固化剂，保持材料40分钟湿润，保持2-3小时地面湿润，地面硬度达莫氏6级左右进行研磨；打磨到150目左右，将污泥清洁干净；（3）等地面干透后，滚涂水性复合纳米增色剂，2个小时进行第二次增色施工，4个小时后抛光；（3）间隔2个小时以上进行稳色剂滚涂施工；（4）完工后在养护期间24小时内，应避免水或其它溶液浸润表面。24小时后可以开放行人，72小时后开放橡胶轮胎叉车或机动小车。对完工后在养护期间72h时形成的膜层进行检测。先对膜层进行视觉效果检测，检测项目包括颜色均匀度、膜层平整度、光泽度。具体检测结果如表1所示。表1：颜色均匀度膜层平整度光泽度实施例1均匀度高平整，无凸起好实施例2均匀度高平整，无凸起好实施例3均匀度高平整，无凸起好实施例4均匀度高平整，无凸起好实施例5均匀度高平整，无凸起好实施例6均匀度高平整，无凸起好实施例7均匀度高平整，无凸起好实施例8均匀度高平整，无凸起好对膜层的附着力进行检测，检测标准为gb/t9286-1998；对膜层的耐水性进行检测（7d），耐油性（120#溶剂汽油，7d）进行检测，检测标准为gb/t9271-1988，对柔韧性进行检测，检测标准为gb/t1731。具体结果如表2所示。表2：划格附着力/级耐水性/耐油性柔韧性/mm实施例10不起泡，不剥落，不变色1实施例20不起泡，不剥落，不变色1实施例30不起泡，不剥落，不变色1实施例40不起泡，不剥落，不变色1实施例50不起泡，不剥落，不变色1实施例60不起泡，不剥落，不变色1实施例70不起泡，不剥落，不变色1实施例80不起泡，不剥落，不变色1由表1和表2所知，本发明实施例1-8中制备得到的水性复合纳米增色剂形成的色彩膜层均匀度、光泽度高，且十分平整。同时膜层耐水性、耐油性好，附着力佳，且韧性高。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击【在线咨询】或添加微信【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。