[發(fā)明專利]一種環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010153470.3
• 申請(qǐng)日: 2010-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN102181194A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李力鋒;趙子龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海友斯高分子材料科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C09D5/16
• 分類號(hào): C09D5/16;C04B35/10;C04B35/14;C04B35/622
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能涂料領(lǐng)域，涉及一種環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

各種輸運(yùn)及加熱管道或大型加熱裝置在應(yīng)用中經(jīng)常因結(jié)垢降低其工作效率。例如，加熱管道結(jié)水垢后，會(huì)嚴(yán)重腐蝕管壁及降低加熱效率。一方面，輸水管道由于硬水中含有部分礦物質(zhì)，輸運(yùn)時(shí)在管道內(nèi)壁上形成水垢；另一方面，輸運(yùn)富含生物的污水的管道，在應(yīng)用中經(jīng)常受到固著生物的侵害和污染，這樣，極大地降低了輸運(yùn)的效率，并且，增加了更換輸運(yùn)裝置或疏通管道的費(fèi)用。特別地，工業(yè)上普遍使用的大型鍋爐在應(yīng)用中的結(jié)垢問(wèn)題，一直是一個(gè)長(zhǎng)期研究的課題。

針對(duì)這種情況，對(duì)熱水器的防水垢，采用物理方法(磁化水)和化學(xué)方法(硬水的軟化)報(bào)道較多，而采用涂層抗結(jié)水垢的報(bào)道尚處在萌芽階段。例如，中國(guó)專利(授權(quán)公告號(hào)CN201301246Y)提供了一種“防水垢滋生器”，通過(guò)設(shè)置鐵氧體高強(qiáng)磁鋼使管道自來(lái)水中的鈣鎂離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使水軟化。此外，傳統(tǒng)的防污涂料是利用其中所含毒劑以一定速度滲出而使固著生物致死，這樣致使大量的毒劑進(jìn)入環(huán)境中，危機(jī)食物鏈和人類自身的安全。例如，中國(guó)專利(授權(quán)公告號(hào)CN1205291C)，提供了一種“氟硅抗結(jié)水垢乳膠涂料及其生產(chǎn)方法”，由按重量百分比計(jì)的硅樹脂乳液、聚四氟乙烯乳液、色漿、消泡劑組成，其中硅樹脂乳液中的硅樹脂由按重量份計(jì)的硅烷單體組成。

從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，開發(fā)無(wú)毒長(zhǎng)效防污或防結(jié)垢涂料已成為我國(guó)甚至國(guó)際上急需解決的重要課題，鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料，本涂料以水性納米氧化物溶膠為成膜物質(zhì)，通過(guò)改變硅烷單體的種類和比例來(lái)調(diào)節(jié)涂料的疏水特性，實(shí)現(xiàn)與輸運(yùn)裝置粘結(jié)性好，又能有效地防止水垢或生物固著。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料及其制備方法，用以實(shí)現(xiàn)一種能有效地防止結(jié)垢或生物固著的涂料技術(shù)。

一種環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料，該涂料按照如下配方組成：

組成??????????????????????????重量

鋁溶膠????????????????????????15～65％

硅溶膠????????????????????????15～65％

硅烷單體??????????????????????4～20％

顏料??????????????????????????3～27％

填料??????????????????????????3～27％

防沉劑等??????????????????????5～25％

其中，前述的比例是按比重展開的，總量為100％。

進(jìn)一步，所述的環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料，還具有如下技術(shù)特征：

所述的鋁溶膠為水分散型納米級(jí)氧化鋁，其粒度為10～40nm。

所述的硅溶膠為水分散型納米級(jí)氧化硅，其粒度為10～40nm。

所述的硅烷單體為甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、正辛基氯硅烷、十六烷基氯硅烷、十三氟四氫辛基氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和氟硅單體中的一種或一種以上的混合物。

所述的顏料主要是功能型顏料，為銅鉻黑、鐵錳黑、鈦錳棕、鐵鉻棕、鈷藍(lán)、鈦鎳黃、鈦綠、鈦白粉、硅灰粉，以及燭光金粉或各種色彩顏料調(diào)配的色漿中的一種或一種以上的混合物。

所述的填料，包括納米級(jí)微晶粉二氧化硅、鈦酸鉀晶須、氧化鋁中的一種或一種以上的混合物。

所述的防沉劑，包括無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土中的鈉基膨潤(rùn)土、鈣基膨潤(rùn)土、鋰基膨潤(rùn)土、氫基膨潤(rùn)土(活性白土)的一種或一種以上的混合物。

一種環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料的制備方法，該方法包括有如下的步驟：

步驟1，按照前述的權(quán)利要求1所述的比例，分別稱取相應(yīng)分量的鋁溶膠、硅烷單體、顏料、填料及防沉劑，進(jìn)行初期混合之后進(jìn)行高速分散，然后對(duì)其進(jìn)行研磨直至其細(xì)度達(dá)到15μm以下，將其做為a組分；

步驟2，按照前述的權(quán)利要求1所述的比例，稱取相應(yīng)分量的硅溶膠，將其做為b組分；

步驟3，使用時(shí)將a組分和b組分進(jìn)行充分混合并靜置熟化，形成所述的瓷膜涂料。

進(jìn)一步，所述的環(huán)保型防結(jié)垢納米瓷膜涂料的制備方法，還具有如下技術(shù)特征：

所述的高速分散，是采用高速分散機(jī)帶齒狀分散盤以轉(zhuǎn)速900～1000r/min來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分散時(shí)間為2～3h。

所述的研磨，是采用籃式砂磨機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，研磨時(shí)間6～8h。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：