抗紫外氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體及包含其的復合涂料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涂料技術，具體地說是一種用氧化鈰包膜的抗紫外納米氧化鋅粉體及 包含其的復合涂料。
【背景技術】
[0002] 金屬腐蝕造成的巨大損失眾所周知，人們一直在努力改善涂料的防腐性能以減少 損失，納米材料的出現給涂料行業帶來了新的機遇和挑戰。納米氧化鋅是一種新型高功能 精細無機產品，與普通氧化鋅相比，納米氧化鋅具有獨特的表面效應、體積效應、量子效應 和介電限域效應等，被應用于涂料中。由于目前的納米氧化鋅有高效的光催化活性，加速了 有機涂層的降解，致使涂層的耐候性大幅度下降，使其應用受到限制。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是克服上述現有納米氧化鋅存在的缺陷，提供一種用 氧化鋪包膜的抗紫外納米氧化鋅粉體，來降低納米氧化鋅光催化活性和納米氧化鋅粒子團 聚現象，提高納米氧化鋅粒子的抗紫外線性能和分散性。
[0004] 為此，本發明采用如下的技術方案：抗紫外氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體，其采用化 學沉淀合成法制備，具體步驟如下：
[0005] A)取0. 01-0. 5mol/L鈰鹽溶液，按每100ml鈰鹽溶液加入0. 05-0. 5g陰離子表面 活性劑，每〇.Olmol鈰鹽加入10-30g納米氧化鋅粉體，溶解后形成溶液A;
[0006] B)取與溶液A相同體積的0. 01-0. 5mol/L碳酸氫鈉溶液，緩慢滴入溶液A中，在 40-50°C及轉數為300-1200r/min的條件下進行攪拌l-3h，至反應完全，產生白色沉淀；
[0007] C)將產生的白色沉淀進行離心分離，用蒸餾水洗滌3-5次；
[0008] D)將蒸餾水洗滌后的白色沉淀放入50_80°C恒溫干燥箱中干燥6_12h;
[0009] E)將干燥后的白色沉淀在100_400°C條件下進行燒結l_5h，得到抗紫外氧化鈰包 膜納米氧化鋅粉體，該納米氧化鋅粉體中氧化鋪的包膜厚度為5-10nm。
[0010] 本發明通過氧化鈰對納米氧化鋅進行包膜改性，降低氧化鋅的光催化活性，提高 涂層的抗紫外和耐老化性能。本發明選用碳酸氫鈉，無需調節pH值，無有害氣體產生，反應 簡單，易于操作。
[0011] 進一步，所述的鋪鹽優選為硝酸鋪，濃度優選為0. 2-0. 5mol/L。
[0012] 進一步，所述的陰離子表面活性劑優選為十二烷基硫酸鈉，每100ml鈰鹽溶液加 入(λ05-0. 3g十二烷基硫酸鈉。
[0013] 進一步，所述的燒結溫度優選為200-400 °C，最優選為290°C，燒結時間最優選為 lh〇
[0014] 進一步，所述碳酸氫鈉溶液的濃度優選為0. 3-0. 5mol/L。
[0015] 本發明還提供一種包含上述抗紫外氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體的復合涂料，其特 征在于，該復合涂料包括以下質量百分比的組分：
[0016]
[0017] 所述的合成樹脂為聚氨酯、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹 月旨、氨基樹脂中的一種或多種組合。
[0018] 進一步，所述的助劑優選為分散劑、流平劑中的一種或多種組合；如所述的分散劑 優選為BYK-104S，所述的流平劑優選為BYK-361N。
[0019] 進一步，所述的溶劑優選為二甲苯與醋酸丁脂的混合溶劑。
[0020] 本發明具有如下的優點：
[0021] 1.本發明制備氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體的方法簡單，燒結溫度低，時間短，操作 容易，無需控制pH值，無有毒有害物質生成。
[0022] 2.本發明制備的氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體，降低了納米氧化鋅的團聚作用，提 高了納米氧化鋅粒子在涂料中的分散性，降低了納米氧化鋅的光催化活性，提高了納米氧 化鋅的抗紫外性能。
[0023] 3.本發明制備的氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體，氧化鈰包膜厚度為5-10nm，氧化鈰 包膜后的納米氧化鋅粉體與涂料組分具有較好的相容性。
[0024] 4.本發明所獲得的抗紫外包膜納米氧化鋅復合涂料，具有貯存穩定性好、不易沉 淀的優點。
[0025] 5.本發明所獲得的抗紫外包膜納米氧化鋅復合涂料，具有優異的抗紫外性能和耐 老化性能。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明比較例1氧化鈰包膜納米氧化鋅的SEM圖。
[0027] 圖2為本發明比較例2氧化鈰包膜納米氧化鋅的SEM圖。
[0028] 圖3為本發明實施例1氧化鈰包膜納米氧化鋅的SEM圖。
[0029] 圖4為本發明實施例2氧化鈰包膜納米氧化鋅的SEM圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合說明書附圖和實施例對本發明作進一步說明，以使本領域技術人員更好 地理解本發明，但本發明并不局限于以下實施例。
[0031] 氧化鈰包膜納米氧化鋅粉體的制備
[0032] 比較例1
[0033] ㈧取1. 302g硝酸鈰溶解于200ml水溶液中，加入0. 12g陰離子表面活性劑十二 烷基苯磺酸鈉，1. 2g納米氧化鋅粉體，進行超聲分散溶解，利用NaOH溶液調節pH值為12， 形成溶液A。
[0034] (B)取0· 513g碳酸銨溶解于50ml蒸餾水中，形成溶液B。
[0035](C)將50ml溶液B緩慢滴入溶液A中，在溫度為50°C、轉數為950r/min條件下反 應lh，至反應完全，產生白色沉淀。
[0036] (D)將所得白色沉淀進行離心分離，用蒸餾水洗滌3次。
[0037] (E)將分離后的白色沉淀放入50 °C恒溫干燥箱中干燥12h。
[0038] (F)將干燥后的白色粉體在300°C條件下進行燒結2h。
[0039] 比較例2
[0040] ㈧取1. 302g硝酸鈰溶解于200ml水溶液中，加入0. 12g陰離子表面活性劑十二 烷基苯磺酸鈉，1. 2g納米氧化鋅粉體，進行超聲分散溶解，利用NaOH溶液調節pH值為10， 形成溶液A。
[0041 ] (B)取0· 513g碳酸銨溶解于50ml蒸餾水中，形成溶液B。
[0042] (C)將50ml溶液B緩慢滴入溶液A中，在溫度為50°C、轉數為950r/min條件下反 應lh，至反應完全，產生白色沉淀。
[0043] (D)將所得白色沉淀進行離心分離，用蒸餾水洗滌3次。
[0044] (E)將分離后的白色沉淀放入50 °C恒溫干燥箱中干燥12h。
[0045] (F)將干燥后的白色粉體在300°C條件下進行燒結2h。
[0046] 實施例1
[0047] (A)取0. 2mol/L硝酸鈰溶液，按每100ml硝酸鈰溶液中分別加入0. 05g陰離子表 面活性劑十二烷基硫酸鈉，20g納米氧化鋅粉體，進行分散溶解，得溶液A。
[0048] (B)取0. 3mol/L與溶液A相同體積的碳酸氫鈉溶液，緩慢滴入溶液A中，在溫度為 50°C，轉數為1200r/min條件下進行反應lh，至反應完全，產生白色沉淀。
[0049] (C)將所得白色沉淀進行離心分離，用蒸餾水洗滌3次。
[0050] (D)將分離后的白色沉淀放入50 °C恒溫干燥箱中干燥12h。
[0051] (E)將干燥后的白色粉體在290°C條件下進行燒結lh。
[0052] 實施例2
[0053] (A)取0. 3mol/L硝酸鈰溶液，按每100ml硝酸鈰溶液中分別加入0. 15g陰離子表 面活性劑十二烷基硫酸鈉，60g納米氧化鋅粉體，進行分散溶解，得溶液A。
[0054] (B)取0. 4mol/L與溶液A相同體積的碳酸氫鈉溶液，緩慢滴入溶液A中，在溫度為 50°C，轉數1200r/min條件下進行攪拌lh，至反應完全，產生白色沉淀。
[0055] (C)將所得沉淀混合物進行離心分離，用蒸餾水洗滌3次。
[0056] (D)將分離后的固體放入50 °C恒溫干燥箱中干燥12h。
[0057] (E)將干燥后的白色粉體在300°C條件下進行燒結lh。
[0058] 實施例3
[0059] (A)取0. 5mol/