專利名稱：一種有機－無機復合涂料及其制備方法和應用的制作方法
一種有機一無機復合涂料及其制備方法和應用
技術領域：
本發明涉及功能涂料技術領域，具體地說，是一種有機-無機復合涂料及其制備方法和應用。
背景技術：
涂料中顏料的粒度及在基料中的分散性將影響漆膜光澤。顏料細度越細，在基料中的分散均勻性越好，有助于形成平整光滑的漆膜。涂料中的顏基比對漆膜光澤產生影響。由于漆膜中顏料顆粒弱化了鏡面反射致使光澤降低，而且隨著顏料體積濃度(P.V.C)的增加光澤逐漸下降。顏基比一定時，顏料的吸油量越大，光澤越低。各色顏料對光的吸收和反射程度不同，由于黑漆對光完全吸收，而白漆對光完全反射，所以黑色漆比白色漆顯示高光澤。油漆中選用的溶劑種類直接影響其揮發速度的快慢，而過快或過慢都會影響漆膜的平整程度，降低漆膜光澤。防腐蝕涂料的成膜物質在腐蝕介質中具有化學穩定性，其標準與成膜物質的組成和化學結構有關。主要是看它在干膜條件下是否易與腐蝕介質發生反應或在介質中分解成小分子。無論從防電化學腐蝕還是從單純的隔離作用考慮，防腐蝕涂料的屏蔽作用都很重要，而漆膜的屏蔽性取決于其成膜物的結構氣孔和涂層針孔。水、氧和離子對漆膜的透過速度是不同的。水的透過速度遠遠大于離子。氧的透過比較復雜，與溫度關系很大。水和氧透過漆膜后可在金屬表面形成腐蝕電。離子透過漆膜較少，可不考慮它們對底材金屬的直接作用，但會增加漆膜的導電率。

發明內容本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種一種有機-無機復合涂料及其制備方法和應用。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種有機-無機復合涂料，其包含基本涂料以及有機硅樹脂，基本涂料以及有機硅樹脂的體積比為I : O. 5 2 ;優選為I : I. 2 ;—種有機-無機復合涂料的制備方法，將基本涂料以及有機硅樹脂混合后，得到有機-無機復合涂料。所述的基本涂料，其組份體積百分比為pH 調節劑 10 20%功能催化劑 O. 001 O. 5%硅氧烷組合物余量所述的基本涂料的制備方法，其具體步驟為一、將反應器中溫度控制在40°C，邊攪拌依次按量加入硅氧烷組合物，攪拌速率為300r/min,慢速攪拌約5min直至混合均勻；二、將pH調節劑中的H2O和混合酸在其他潔凈的容器中混合均勻，后邊攪拌邊緩慢滴加至反應器中混合好的硅氧烷組合物中；滴加時間為15 20min ；三、在硅氧烷組合物和pH調節劑混合反應2h后將功能催化劑加入到混合液中；四、在功能催化劑加入反應Ih后，冷卻至室溫后檢測出料。所述的pH調節劑為水和混合酸，其中酸為鹽酸和醋酸；主要用來調節pH值，有機-無機復合涂料的PH值為I 4 ;所述的功能催化劑，為含有炭粉的催化劑，其中，炭粉與催化劑的固液比為I 5 15，優選為I : 10 ;炭粉由于其空隙較多，其吸附催化劑，有利于反應的緩慢溫和進行，有利于控制和調節反應的進度。所述的炭粉制備方法，其具體步驟為(I)炭化以杏殼，核桃殼以及咖啡渣為原料，三者的原料質量比為I : 2 : 1，先經過150 180°C的干燥處理I 2小時，之后將溫度升至300 400°C煅燒I 2小時，然后再升溫至600 700°C煅燒I 2小時，得到多功能的炭粉；(2)微粉化將多功能的炭粉進行微粉化，研磨成30 200納米級多功能的炭粉，優選為50 90納米；所述的微粉化方法為球磨法、高速離心法或納米技術等；所述的催化劑，其組份體積百分比為鋯酸酯 30 50%乙酰丙酮 5 10%異丙醇余量所述的催化劑的制備方法為將反應器中溫度控制在40°C，先加入異丙醇，邊攪拌邊加入鋯酸酯，慢速攪拌約5分鐘直至混合均勻；在攪拌狀態下緩慢滴加乙酰丙酮至反應器中混合好的上述混合液中，滴加完畢后在40°C下反應I小時，冷卻出料。所述的功能催化劑的制備方法為將炭粉加人到催化劑中，進行不斷攪拌，反應時間為I 3h ;所述的硅氧烷組合物，其組份體積百分比為
—*■—*■ ITt Jk=t I I- -f J- f=t .LA* , ΛΛ /
-本 Ijk. , ψ 我 ijk I! I·；眞耀7 ~ 10%
「P ffi:—■ 1T1 %〔基砘鉍烷 10%
Y-縮水沖油_氧丙堪.i甲氣堪硅焼卜5%
苯基二屮氣基硅氣烷7 10%
隊—:醇甲醚余砧一種有機-無機復合涂料在鎂合金中的應用，可以直接將涂料噴涂到鎂合金上。與現有技術相比，本發明的積極效果是本發明的二苯基二甲氧基硅氧烷是首次作為涂料中的硅氧烷的組份之一，其具有的效果為提高涂料的光澤，使制備的涂料具有很高的光澤；主要不是起到常規的硅氧烷的功效；提高體系的定向能力，增加體系的耐熱抗氧化性能，增強了對水的排斥性能，改進熱彈性，改進與有機樹脂的相容性、與顏料的互溶性。以及對各種物質的黏結性、儲存穩定性好。本發明通過鋯酸酯，乙酰丙酮以及異丙醇形成一個空間交聯結構，有利于控制反應的溫和進行，比單單采用鋯酸酯的催化劑更加能夠控制反應速率。可與底材及涂料中的的活潑基團發生交聯反應，形成橋架，使分子量增大。而涂料與底材通過橋架作用最終使其附著力提高，同時還可以提高耐水性，耐溶劑性以及耐煮性，提高漆膜的干燥速度，表面光澤。本發明含有咖啡炭，產品具有如下優點咖啡炭生產原料來自回收的咖啡渣，環保回收再利用，不增加地球的負擔，從而達到節能減碳的目的；當身體或身邊環境有異味時，也會通過范德華引力作用將異味吸收；咖啡炭結構空隙大，表面粗糙，對熱量的吸收效率高，速度快，具有瞬間升溫功能。 本發明含有杏殼及核桃殼形成的果殼炭，具有孔隙結構發達、比表面積大、吸附能力強、機械強度高、床層阻力小、化學穩定性能好、易再生、經久耐用等優點，并具有各種規格的顆粒度；分解空氣中的甲醛、氨、苯、香煙、油煙等有害氣體及各種異味，尤其是致癌的芳香類物質，活性碳具有極強的吸附能力。本發明的炭粉制備采取低溫炭化以及中溫炭化，得到炭粉，其降低成本，同時其粒徑又滿足涂料應用的要求。本發明將炭粉作為催化劑的載體，起到控制反應速率以及發揮炭粉自身的功效。具體實施方式
以下提供本發明一種有機-無機復合涂料及其制備方法和應用的具體實施方式
。實施例I一種有機-無機復合涂料，其包含基本涂料以及有機硅樹脂，基本涂料以及有機硅樹脂的體積比為I : O. 5。一種有機-無機復合涂料的制備方法，將基本涂料以及有機硅樹脂混合后，得到有機-無機復合涂料。所述的基本涂料，其組份體積百分比為pH 調節劑 10%功能催化劑 0.001%硅氧烷組合物 89.999%所述的基本涂料的制備方法，其具體步驟為一、將反應器中溫度控制在40°C，邊攪拌依次按量加入硅氧烷組合物，攪拌速率為300r/min,慢速攪拌約5min直至混合均勻；二、將pH調節劑中的H2O和混合酸在其他潔凈的容器中混合均勻，后邊攪拌邊緩慢滴加至反應器中混合好的硅氧烷組合物中；滴加時間為15 20min ；三、在硅氧烷組合物和pH調節劑混合反應2h后將功能催化劑加入到混合液中；四、在功能催化劑加入反應Ih后，冷卻至室溫后檢測出料。所述的pH調節劑為水和混合酸，其中酸為鹽酸和醋酸；主要用來調節pH值，有機-無機復合涂料的PH值為I 4 ;所述的功能催化劑，為含有炭粉的催化劑，其中，炭粉與催化劑的固液比為I : 5;炭粉由于其空隙較多，其吸附催化劑，有利于反應的緩慢溫和進行，有利于控制和調節反應的進度。所述的炭粉制備方法，其具體步驟為(I)炭化以杏殼，核桃殼以及咖啡渣為原料，三者的原料質量比為I : 2 : 1，先經過150 180°C的干燥處理I 2小時，之后將溫度升至300 400°C煅燒I 2小時，然后再升溫至600 700°C煅燒I 2小時，得到多功能的炭粉；(2)微粉化將多功能的炭粉進行微粉化，研磨成30 200納米級多功能的炭粉；所述的微粉化方法為球磨法、高速離心法或納米技術等；所述的催化劑，其組份體積百分比為鋯酸酯 30%乙酰丙酮 5%異丙醇 65%所述的催化劑的制備方法為將反應器中溫度控制在40°C，先加入異丙醇，邊攪拌邊加入鋯酸酯，慢速攪拌約5分鐘直至混合均勻；在攪拌狀態下緩慢滴加乙酰丙酮至反應器中混合好的上述混合液中，滴加完畢后在40°C下反應I小時，冷卻出料。所述的功能催化劑的制備方法為將炭粉加人到催化劑中，進行不斷攪拌，反應時間為I 3h ;所述的硅氧烷組合物，其組份體積百分比為一苯坫.一7%
屮坫· μ> ^ι.ι% κ7%
γ-細水 H'油1%
笨基丨…鉍莊砧氣烷7%
內二醇甲I!78%一種有機-無機復合涂料在鎂合金中的應用，可以直接將涂料噴涂到鎂合金上。表I 一種有機-無機復合涂料的測試數據
權利要求
1.一種有機-無機復合涂料，其特征在于，其包含基本涂料以及有機硅樹脂，基本涂料以及有機硅樹脂的體積比為I : O. 5 2 ;優選為I : I. 2 ; 所述的基本涂料，其組份體積百分比為 pH調節劑 10 20% 功能催化劑 O. 001 O. 5% 硅氧烷組合物余量。
2.如權利要求I所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的基本涂料的制備方法，其具體步驟為 一、將反應器中溫度控制在40°C，邊攪拌依次按量加入硅氧烷組合物，攪拌速率為300r/min,慢速攪拌約5min直至混合均勻； 二、將PH調節劑中的H2O和混合酸在其他潔凈的容器中混合均勻，后邊攪拌邊緩慢滴加至反應器中混合好的硅氧烷組合物中；滴加時間為15 20min ； 三、在硅氧烷組合物和pH調節劑混合反應2h后將功能催化劑加入到混合液中； 四、在功能催化劑加入反應Ih后，冷卻至室溫后檢測出料。
3.如權利要求I所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的功能催化劑，為含有炭粉的催化劑，其中，炭粉與催化劑的固液比為I : 5 15，優選為I : 10。
4.如權利要求3所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的炭粉制備方法，其具體步驟為 (1)炭化杏殼，核桃殼以及咖啡渣為原料，三者的原料質量比為I: 2 1，先經過150 180°C的干燥處理I 2小時，之后將溫度升至300 400°C煅燒I 2小時，然后再升溫至600 700°C煅燒I 2小時，得到多功能的炭粉； (2)微粉化將多功能的炭粉進行微粉化，研磨成30 200納米級多功能的炭粉；所述的微粉化方法為球磨法、高速離心法或納米技術。
5.如權利要求3所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的催化劑，其組份體積百分比為 鋯酸酯 30 50% 乙酰丙酮 5 10% 異丙醇余量。
6.如權利要求3所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的催化劑的制備方法為將反應器中溫度控制在40°C，先加入異丙醇，邊攪拌邊加入鋯酸酯，慢速攪拌約5分鐘直至混合均勻；在攪拌狀態下緩慢滴加乙酰丙酮至反應器中混合好的上述混合液中，滴加完畢后在40°C下反應I小時，冷卻出料。
7.如權利要求I所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的功能催化劑的制備方法為將炭粉加人到催化劑中，進行不斷攪拌，反應時間為I 3h。
8.如權利要求I所述的一種有機-無機復合涂料，其特征在于，所述的硅氧烷組合物，其組份體積百分比為苯基二甲1 槔硅氧烷7 10%〖11基二1丨1氣基fri: 保7 10%γ-縮水H—油醚氣內'拔—-:甲氣· 烷I 5%苯基H H1鉍基砘鉍烷7 10%爾二醇甲醚氽最<=
9.一種有機-無機復合涂料的制備方法，將基本涂料以及有機硅樹脂混合后，得到有機-無機復合涂料。
10.一種有機-無機復合涂料在鎂合金中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種有機－無機復合涂料及其制備方法和應用，其包含基本涂料以及有機硅樹脂，基本涂料以及有機硅樹脂的體積比為1∶0.5～2；所述的基本涂料，其組份體積百分比為pH調節劑為10～20％，功能催化劑為0.001～0.5％，硅氧烷組合物為余量；制備方法，將基本涂料以及有機硅樹脂混合后，得到有機一無機復合涂料。本發明的二苯基二甲氧基硅氧烷是首次作為涂料中的硅氧烷的組份之一，其具有的效果為提高涂料的光澤，使制備的涂料具有很高的光澤；主要不是起到常規的硅氧烷的功效；提高體系的定向能力，增加體系的耐熱抗氧化性能，增強了對水的排斥性能，改進熱彈性，改進與有機樹脂的相容性、與顏料的互溶性。以及對各種物質的黏結性、儲存穩定性好。
文檔編號C09D183/04GK102925053SQ20121038862
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者李力鋒, 張德剛, 高亞芹 申請人:上海宜瓷龍新材料科技有限公司