[發(fā)明專利]高穩(wěn)定相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的制備方法

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• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113773678A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉木林
• 申請（專利權(quán)）人: 西譜森新材料（上海）有限公司
• 主分類號: C09D1/04
• 分類號: C09D1/04;C09D7/61;C09D7/65;C09D7/63;B01F11/00;B01F3/08;B01F15/06
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本發(fā)明涉及無機納米材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是高穩(wěn)定相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的制備方法，針對現(xiàn)有技術(shù)中固化慢、耐水洗刷差、與水性有機樹脂相容性差的問題，現(xiàn)提出如下方案，其包括：常溫下，首先向高速均質(zhì)的乳化罐中加入普通硅酸鉀水溶液，攪拌以形成渦流，然后依次添加水、硅溶膠、聚醚，納米二氧化鈦、片堿、季胺鹽，本發(fā)明通過設(shè)有的攪拌機構(gòu)可以使多個攪拌桿在進行旋轉(zhuǎn)的過程中還可以進行上下移動，這樣避免原料在進行混合的過程中出現(xiàn)死角，提高了原料混合的均勻性，同時，通過乳化罐的正反旋轉(zhuǎn)進一步加速了原料的混合，提高了原料的混合效率，而且解決了現(xiàn)有技術(shù)中固化慢、耐水洗刷差、與水性有機樹脂相容性差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機納米材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高穩(wěn)定相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的制備方法。

背景技術(shù)

建筑墻面裝飾涂料、木器涂料、工業(yè)涂料是以丙烯酸樹脂做為主要的成膜物質(zhì)，但有機丙烯酸樹脂不僅消耗大量的石化資源產(chǎn)生大量VOC COD排放，做成的涂料質(zhì)量品質(zhì)差，容易出現(xiàn)涂料脫落、變色、粉化、變臟、耐久性差。

以高相容性及快速固化納米改性硅酸鹽樹脂作為主要成膜物質(zhì)制備的涂料具備超強耐候、抗菌 附著力優(yōu)異 快速固化、耐酸 、耐化學(xué)溶劑、防火等特點，但目前市場使用普通硅酸鹽樹脂制成無機涂料因固化速度慢、耐水洗刷差、與其他樹脂不相容、儲存不穩(wěn)定等問題，造成這類涂料沒有辦法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

為此，本發(fā)明提出了高相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的高穩(wěn)定相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中固化慢、耐水洗刷差、與水性有機樹脂相容性差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：高穩(wěn)定相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、常溫下，首先向高速均質(zhì)的乳化罐中加入普通硅酸鉀水溶液，攪拌以形成渦流，然后依次添加水、硅溶膠、聚醚，納米二氧化鈦、片堿、季胺鹽，然后在一定溫度下混合均勻后得到混合物；

S2、然后將預(yù)制混合物在乳化罐中加熱到 40 ～ 80℃，然后在該溫度下，進行高速分散均質(zhì)速度為 1500 ～ 3000rpm，均質(zhì)的時間為 50 ～ 100min。

優(yōu)選的，所述根據(jù)S1中，所述普通硅酸鉀水溶液、水、硅溶膠、聚醚 、納米二氧化鈦、季胺鹽、片堿的質(zhì)量比為 100 ∶ 5 ～ 15 ∶ 35 ～ 55 ∶ 1 ～ 5 ∶ 0.5 ～ 5∶0.1～0.3∶ 0.5 ～ 5，所述攪拌的速度為1500-3000rmp均質(zhì)，均質(zhì)溫度40 ～ 80℃，均質(zhì)時間50～ 100min。

優(yōu)選的，所述普通硅酸鉀水溶液的模數(shù)為 3.3 ～ 3.5，固含量為 38% ～ 42%，所述水為去離子水、工業(yè)用自來水中的一種，所述硅溶膠的固含量為 26% ～ 32%，所述聚醚為法國西譜森化學(xué)超枝化聚醚SE10，所述納米二氧化鈦平均粒徑為5nm，固體含量為5%，所述季胺鹽為含十烷基 十二烷基一種或多種季胺鹽，所述片堿為工業(yè)級氫氧化鈉。

高穩(wěn)定相容性及快速固化硅酸鉀無機納米材料的生產(chǎn)裝置，包括工作箱，所述工作箱的內(nèi)部通過支撐機構(gòu)安裝有乳化罐，所述乳化罐的內(nèi)部安裝有旋轉(zhuǎn)箱，所述旋轉(zhuǎn)箱的內(nèi)部安裝有攪拌機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)箱的頂部固接有旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿的一端貫穿工作箱、并延伸至工作箱的外部，所述工作箱的外部安裝有用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述工作箱的一側(cè)安裝有用于驅(qū)動乳化罐進行旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述乳化罐的外部安裝有螺旋加熱管和加熱箱，且螺旋加熱管位于加熱箱的外部。

優(yōu)選的，所述支撐機構(gòu)包括安裝在乳化罐底部的多個支撐桿和安裝在多個支撐桿底部的多個滾珠，所述工作箱的底部內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)形槽，多個所述滾珠均滑動連接在環(huán)形槽的內(nèi)部。