[發明專利]用于涂覆閥門的納米SiO2改性的硬質無機涂料的制備方法

在審

• 申請號: 201711252710.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107880604A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 吳春春;張玲潔;楊輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學自貢創新中心
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明涉及功能涂料技術領域，具體而言，涉及一種用于涂覆閥門的納米SiO₂改性的硬質無機涂料的制備方法。

背景技術

閥門是流體輸送系統中的控制部件，具有截止、調節、導流、防止逆流、穩壓、分流或溢流泄壓等功能。因此，噴涂在閥門表面的涂料必須具有耐水、耐沖擊、耐熱、隔熱等性能，另一方面，閥門材料在使用過程中頻繁發生摩擦，因此對于閥門的硬度要求較高，尤其是噴涂在金屬閥門內部結構的涂料需要具備較強的防腐和抗老化性能以及耐磨性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種用于涂覆閥門的納米SiO₂改性的硬質無機涂料的制備方法。該涂料附著力強、耐腐蝕、耐老化性能好，同時具有較高的硬度。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

提供一種用于涂覆閥門的納米SiO2改性的硬質無機涂料的制備方法，包括下述步驟：

(1)按重量份比例稱取各原料：硅烷偶聯劑KH570 10-15份、鈦酸丁酯10-15份、水3-5份、二氧化硅溶膠20-40份、α納米氧化鋁10份、γ納米氧化鋁5份、鐵黑顏料15-20份、有機酸3-5份、羥基硅油5-10份、乙醇20份；

(2)將硅烷偶聯劑KH570、鈦酸丁酯、水、有機酸、乙醇混合均勻，反應10小時后待用；

(3)將二氧化硅溶膠、α納米氧化鋁、γ納米氧化鋁和鐵黑顏料加入球磨機，球磨1h；

(4)將步驟(1)的反應產物與步驟(2)的混合物摻混后，繼續攪拌1小時，即得到涂料產品。

本發明中，所述二氧化硅溶膠是固含量為50％的水性硅溶膠，其顆粒粒度為30-80nm。

本發明中，所述α納米氧化鋁的顆粒粒度為30-50nm。

本發明中，所述γ納米氧化鋁的顆粒粒度為50-80nm。

本發明中，所述有機酸是甲酸、乙酸或苯磺酸。

該涂料的使用方法包括下述步驟：

(1)先將閥門的內外表面均以200目金剛砂噴砂處理，然后在上面噴涂50微米厚度的涂料；(2)表干2小時后，200℃下熱處理30分鐘。

本發明的實現原理：

本發明與一般有機涂料相比較，因成膜物質采用了硅烷偶聯劑，其經過水解形成活性硅羥基，可與金屬表面的羥基發生聚合反應形成牢固化學鍵合，故涂層的附著力大幅提高。另一方面，本涂料體系為無機體系，所以涂料的硬度和耐老化性能優異。

與已有技術相比，本發明的有益效果如下：

1、該涂料附著力強、耐腐蝕、耐老化性能好，同時具有較高的硬度。

2、本發明中的涂料能與閥門基底形成化學鍵合，因而具有很好的附著力，同時，涂料體系為無機體系，經過納米復合后機械強度遠大于現有涂料制備的涂層，從而能有效延長金屬閥門的使用壽命。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明做進一步的詳細描述。

實施例1

用于涂覆閥門的納米SiO₂改性的硬質無機涂料，是由以下重量份的原料組成的：硅烷偶聯劑KH570 10份、鈦酸丁酯10份、水3份、二氧化硅溶膠20份、α納米氧化鋁10份、γ納米氧化鋁5份、鐵黑顏料15份、有機酸3份、羥基硅油5份、乙醇20份。

其中，所述二氧化硅溶膠是固含量為50％的水性硅溶膠，其顆粒粒度為30-50nm；α納米氧化鋁的顆粒粒度為30-40nm；γ納米氧化鋁的顆粒粒度為50-60nm；有機酸是甲酸、乙酸或苯磺酸。

該涂料的制備方法，包括下述步驟：

(1)按所述重量份比例稱取各原料；

(2)將硅烷偶聯劑KH570、鈦酸丁酯、水、有機酸、乙醇混合均勻，反應10小時后待用；

(3)將二氧化硅溶膠、α納米氧化鋁、γ納米氧化鋁和鐵黑顏料加入球磨機，球磨1h；

(4)將步驟(1)的反應產物與步驟(2)的混合物摻混后，繼續攪拌1小時，即得到涂料產品。

該涂料的使用方法，包括下述步驟：

(1)先將閥門的內外表面均以200目金剛砂噴砂處理，然后在上面噴涂50微米厚度的涂料；

(2)表干2小時后，200℃下熱處理30分鐘。

實施例2