一種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種增稠劑及其制備方法，具體涉及一種水性涂料用納米晶須防沉增 稠劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 增稠劑是一類應用廣泛的涂料助劑。水在涂料的漿料以及乳液兩部分中均以連續 相的形式存在，水的低粘度容易使涂料分層，而且在施工時容易造成涂刷困難，故增稠劑在 涂料是必需的。增稠劑能使涂料增稠，以獲得優異的機械及物理化學穩定性，在涂料施工中 起到控制流變性的作用。目前市場用于涂料的增稠劑種類繁多，但是大多存在懸浮性和防 沉性差的缺點，導致涂料容易出現顏料、填料沉積現象，使得涂料在生產、貯存、施工、成膜 過程中受到影響。因此，提高增稠劑的防沉性顯得非常重要。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種水性涂料用納米晶須防沉增稠 劑及其制備方法。該增稠劑具有優異的懸浮性和防沉性。
[0004] 為實現上述你目的，本發明采用如下的技術方案：
[0005] -種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑，由以下重量份的原料制成:蛇紋石尾礦18-24、膨潤土 28-42、磷灰石16-22、坡縷石14-19、粉煤灰5-10、松脂巖11-16、硝酸鈉6-9、水合 堿式碳酸鎂5-7、磷酸二氫鋁7-11、硼砂4-8、氣相白炭黑5-10、氫氧化鋰3-6、改性劑A 8-14、 改性劑B 6-12;
[0006] 所述改性劑A由以下重量份的原料混合而成:草酸鈣6-12、硫酸銅4-9、硫化鈉3-6、 二甘醇5-10、羥乙基羧甲基纖維素7-11、油酸鈉4-8、木質素磺酸鈣3-5、椰子油脂肪酸二乙 醇酰胺2-4、乙氧基化脂肪酸甲酯5-7;
[0007] 所述改性劑B由以下重量份的原料混合而成:聚苯乙烯磺酸鈉5-10、藻酸丙二醇酯 4-8、卡波樹脂6-12、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯2-3、聚酰胺蠟漿3-6、羧甲基纖 維素鈉4-8。
[0008] -種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)將蛇紋石尾礦、膨潤土、磷灰石、坡縷石、粉煤灰、松脂巖混合均勻，粉碎，過 150-250目篩，然后將過篩后的粉料加水攪拌制成質量濃度為45-55%的漿液，水浴加熱至 60-70°C，再加入15wt%稀硫酸調節漿液PH至4-5,2000-3000rpm高速球磨10-15min后加入 改性劑A，4000-5000rpm高速球磨5-10min后再加入10wt%氫氧化鈉溶液調節懸浮液PH至中 性，3500-4500rpm高速球磨8-12min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌2-3次，烘干；
[0010] (2)將硝酸鈉、水合堿式碳酸鎂、磷酸二氫鋁、硼砂、氣相白炭黑、氫氧化鋰混合均 勻，粉碎，過100-150目篩后與步驟（1)制得的物料混合均勻，1000-1500rpm高速球磨20-30min，然后將球磨好的混合料裝入剛玉燒杯中加蓋密封，移至高溫電爐中進行煅燒處理： 先以14-18°C/min的速率升溫至1150-1200 °C，保溫2-3h，再以4-9 °C/min的速率降溫至880- 940 °C，保溫l_2h;然后以5-10 °C/min的速率升溫至1240-1280 °C，保溫3-4h，再以6-12 °C/ min的速率降溫至820-860°C，保溫0.5-lh，最后隨爐自然冷卻至常溫；
[0011] (3)將步驟(2)制得的晶須用10wt%氫氟酸溶液浸泡2-3h，過濾，再用蒸餾水洗滌 至無 HF殘留，如此重復3-4次；
[0012] (4)將步驟(3)處理后的晶須加水攪拌制成質量濃度為55-65%的漿液，再加入改 性劑B，放入超聲清洗機中，并用磁力攪拌器攪拌，邊攪拌邊超聲分散25-35min，再放入球磨 機中300-500rpm低速球磨分散8-12min，然后噴霧干燥成粉末，研細至納米級，過篩即得成 品。
[0013] 本發明的有益效果：
[0014] (1)本發明步驟(1)利用改性劑A處理礦物原料，使其活化，從而具有優異的增稠性 并能調節涂料的流動性，另外步驟(4)利用改性劑B進行改性處理，可以顯著提高納米晶須 增稠劑的分散性，提高納米晶須增稠劑與涂料中各組分的相容性。
[0015] (2)本發明制得的納米晶須防沉增稠劑具有優異的懸浮性，防沉效果好，防止顏 料、填料沉積，用于水性涂料起很好的防沉、增稠作用，有效防止水性涂料沉淀、分層，提高 水性涂料的使用性能。
【具體實施方式】
[0016] -種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑，由以下重量(kg)的原料制成:蛇紋石尾礦 22、膨潤土 36、磷灰石18、坡縷石16、粉煤灰7、松脂巖13、硝酸鈉7、水合堿式碳酸鎂6、磷酸二 氫鋁9、硼砂6、氣相白炭黑8、氫氧化鋰4、改性劑A 12、改性劑B 8;
[0017] 所述改性劑A由以下重量(kg)的原料混合而成:草酸鈣8、硫酸銅6、硫化鈉4、二甘 醇8、羥乙基羧甲基纖維素9、油酸鈉6、木質素磺酸鈣4、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺3、乙氧基 化脂肪酸甲酯6;
[0018] 所述改性劑B由以下重量(kg)的原料混合而成：聚苯乙烯磺酸鈉8、藻酸丙二醇酯 6、卡波樹脂8、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯2.3、聚酰胺蠟漿4、羧甲基纖維素鈉 6〇
[0019] -種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑的制備方法，包括以下步驟：
[0020] (1)將蛇紋石尾礦、膨潤土、磷灰石、坡縷石、粉煤灰、松脂巖混合均勻，粉碎，過200 目篩，然后將過篩后的粉料加水攪拌制成質量濃度為50%的漿液，水浴加熱至65°C，再加入 15wt%稀硫酸調節衆液PH至4.5,2500rpm高速球磨12min后加入改性劑A，4500rpm高速球磨 8min后再加入10wt%氫氧化鈉溶液調節懸浮液PH至中性，4000rpm高速球磨lOmin，過濾，濾 渣用蒸餾水洗滌3次，烘干；
[0021] (2)將硝酸鈉、水合堿式碳酸鎂、磷酸二氫鋁、硼砂、氣相白炭黑、氫氧化鋰混合均 勻，粉碎，過120目篩后與步驟（1)制得的物料混合均勻，1200rpm高速球磨25min，然后將球 磨好的混合料裝入剛玉燒杯中加蓋密封，移至高溫電爐中進行煅燒處理:先以16°C/min的 速率升溫至1180°C，保溫2.5h，再以6°C/min的速率降溫至920°C，保溫1.5h;然后以8°C/min 的速率升溫至1260°C，保溫3.5h，再以8°C/min的速率降溫至840°C，保溫lh，最后隨爐自然 冷卻至常溫；
[0022] (3)將步驟(2)制得的晶須用10wt%氫氟酸溶液浸泡3h，過濾，再用蒸餾水洗滌至 無 HF殘留，如此重復4次；
[0023] (4)將步驟(3)處理后的晶須加水攪拌制成質量濃度為60 %的漿液，再加入改性劑 B，放入超聲清洗機中，并用磁力攪拌器攪拌，邊攪拌邊超聲分散30min，再放入球磨機中 400rpm低速球磨分散lOmin，然后噴霧干燥成粉末，研細至納米級，過篩即得成品。
[0024]將上述實施例制得的納米晶須防沉增稠劑應用于水性涂料中，將該涂料按照GB/ T9756-2001進行性能檢驗，檢測結果見表1。
[0025]表1涂料性能測試結果 [0026]
【主權項】
1. 一種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:蛇紋 石尾礦18-24、膨潤土 28-42、磷灰石16-22、坡縷石14-19、粉煤灰5-10、松脂巖11-16、硝酸鈉 6-9、水合堿式碳酸鎂5-7、磷酸二氫鋁7-11、硼砂4-8、氣相白炭黑5-10、氫氧化鋰3-6、改性 劑A 8-14、改性劑B 6-12; 所述改性劑A由以下重量份的原料混合而成:草酸鈣6-12、硫酸銅4-9、硫化鈉 3-6、二甘 醇5-10、羥乙基羧甲基纖維素 7-11、油酸鈉 4-8、木質素磺酸鈣3-5、椰子油脂肪酸二乙醇酰 胺2-4、乙氧基化脂肪酸甲酯5-7; 所述改性劑B由以下重量份的原料混合而成:聚苯乙烯磺酸鈉 5-10、藻酸丙二醇酯4-8、 卡波樹脂6-12、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯2-3、聚酰胺蠟漿3-6、羧甲基纖維素 鈉 4-8。2. -種如權利要求1所述的水性涂料用納米晶須防沉增稠劑的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 將蛇紋石尾礦、膨潤土、磷灰石、坡縷石、粉煤灰、松脂巖混合均勻，粉碎，過150-250 目篩，然后將過篩后的粉料加水攪拌制成質量濃度為45-55%的漿液，水浴加熱至60-70°C， 再加入15wt%稀硫酸調節衆液PH至4-5,2000-3000rpm高速球磨l〇-15min后加入改性劑A， 4000-5000rpm高速球磨5-10min后再加入10wt%氫氧化鈉溶液調節懸浮液PH至中性，3500-4500rpm高速球磨8-12min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌2-3次，烘干； (2) 將硝酸鈉、水合堿式碳酸鎂、磷酸二氫鋁、硼砂、氣相白炭黑、氫氧化鋰混合均勻，粉 碎，過100-150目篩后與步驟（1)制得的物料混合均勻，1000-1500rpm高速球磨20-30min，然 后將球磨好的混合料裝入剛玉燒杯中加蓋密封，移至高溫電爐中進行煅燒處理:先以14-18 °(：/11^11的速率升溫至1150-1200°(：，保溫2-311，再以4-9°(：/1^11的速率降溫至880-940°(：，保 溫l_2h;然后以5-10°C/min的速率升溫至1240-1280 °C，保溫3-4h，再以6-12°C/min的速率 降溫至820-860°C，保溫0.5-lh，最后隨爐自然冷卻至常溫； (3) 將步驟(2)制得的晶須用10wt%氫氟酸溶液浸泡2-3h，過濾，再用蒸餾水洗滌至無 HF 殘留，如此重復3-4次； (4) 將步驟(3)處理后的晶須加水攪拌制成質量濃度為55-65%的漿液，再加入改性劑B， 放入超聲清洗機中，并用磁力攪拌器攪拌，邊攪拌邊超聲分散25-35min，再放入球磨機中 300-500rpm低速球磨分散8-12min，然后噴霧干燥成粉末，研細至納米級，過篩即得成品。
【專利摘要】本發明公開了一種水性涂料用納米晶須防沉增稠劑及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：蛇紋石尾礦18-24、膨潤土28-42、磷灰石16-22、坡縷石14-19、粉煤灰5-10、松脂巖11-16、硝酸鈉6-9、水合堿式碳酸鎂5-7、磷酸二氫鋁7-11、硼砂4-8、氣相白炭黑5-10、氫氧化鋰3-6、改性劑A？8-14、改性劑B？6-12。本發明制得的納米晶須防沉增稠劑具有優異的懸浮性，防沉效果好，防止顏料、填料沉積，用于水性涂料起很好的防沉、增稠作用，有效防止水性涂料沉淀、分層，提高水性涂料的使用性能。
【IPC分類】C09D7/02, C09D7/12
【公開號】CN105566987
【申請號】CN201610032018
【發明人】吳佳蕾, 顧文宇
【申請人】明光市飛洲新材料有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月18日