[發明專利]一種納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110433710.X
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102558993A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王曉東;黃偉;劉芳;高志華;陰麗華
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D133/12;C09D7/12;C09D5/32;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F2/44;C08K9/00;C08K3/36
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1.一種納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料，所述涂料的組成及其含量按質量百分比為：納米二氧化硅/硅丙復合乳液50％～75％，吸光顏料25％～35％，消泡劑0.2％～1％，分散劑1％～3％，增稠劑1％～2％，其余量為溶劑水。

2.如權利要求1所述的納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料，其特征在于：吸光顏料由鐵、錳和銅鹽中的至少兩種共沉淀而得到。

3.如權利要求1或2所述的納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料，其特征在于：吸光顏料為鐵、錳和銅的復合氧化物吸光顏料。

4.一種權利要求1所述納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

1)按組分比，在溶劑水中加入納米二氧化硅/硅丙復合乳液、吸光顏料、增稠劑、分散劑、消泡劑，低速攪拌至粉末潤濕；

2)將混合后的物料通過砂磨機磨至粒徑≤20μm得二氧化硅/硅丙復合涂料。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述納米二氧化硅/硅丙復合乳液的制備方法包括以下步驟：

1)室溫下，將納米二氧化硅粉末加入乙醇溶液中，用鹽酸調節pH至3～4，然后經高速攪拌、超聲分散和水浴加熱后，洗滌干燥得到預處理的納米二氧化硅粉末；

2)室溫下，將制備納米二氧化硅/硅丙復合乳液所需總水量的60％～75wt％的水與規定組分比的硬單體、軟單體、有機硅單體和占乳化劑總量40％～60wt％的乳化劑加入容器中，高速攪拌，得到穩定的白色預乳化液；

3)將制備納米二氧化硅/硅丙復合乳液所需總水量15％～20wt％的水與引發劑混合制成引發劑溶液。將制備納米二氧化硅/硅丙復合乳液所需總水量10％～20wt％的水、剩余的乳化劑、步驟2)得到的預乳化液總量20％～30wt％的預乳化液、緩釋劑、步驟1)預處理過的納米二氧化硅粉末和引發劑溶液總量10％～20wt％的引發劑溶液加入反應容器中，攪拌升溫至75℃～85℃，滴加剩余步驟2)得到的預乳化液和剩余的引發劑溶液，恒溫反應2～3h后，升溫至85-95℃反應20-60min，降溫至35-45℃，氨水中和出料，即制得納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料；

其中所述硬單體是甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸類單體；所述軟單體是丙烯酸酯類或丙烯酸類單體；所述納米二氧化硅/硅丙復合乳液各組分投料比按質量百分比為硬單體15％～25％，軟單體15％～25％，有機硅單體3％～12％，納米二氧化硅0.3％～2％，水45％～64％，乳化劑2％～4％，引發劑0.1％～0.3％，緩釋劑0.05％～0.07％。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述硬單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸中的至少一種；所述軟單體是丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和丙烯酸中的至少一種；所述有機硅單體為烷氧基類硅烷、丙烯酰氧基類硅烷或羥基類硅烷。

7.如權利要求5或6所述的制備方法，所述有機硅單體為一甲基三(甲)乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧丙基三(甲氧基)硅烷、六甲基環三硅氧烷，三甲基羥基硅烷和八甲基環四硅氧烷中的至少一種。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述吸光顏料的制備方法如下：

1)將金屬鹽類總質量40％～50％的含鐵鹽類、金屬鹽類總質量20％～30％的含錳鹽類和金屬鹽類總質量25％～35％的含銅鹽類溶解在水中；

2)加入沉淀劑沉淀后，洗滌干燥，800℃～1200℃高溫焙燒，研磨至粒徑為8～15μm，即制得金屬復合吸光顏料。

9.一種如權利要求1-3任一所述的納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料的應用，其所述應用是在金屬表面或非金屬表面用浸漬提拉法或噴涂法涂覆所述納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料，然后在20℃～40℃干燥5～10h。

10.如權利要求9所述的一種納米二氧化硅/硅丙復合抗覆冰涂料的應用，所述金屬表面是戶外高壓電鐵塔或通訊設備的金屬或合金表面；或者是抗冰雪、抗腐蝕的其它金屬或合金表面。