一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料及制备方法与流程

1.本发明涉及纳米材料技术领域，具体为一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料及制备方法。


背景技术：

2.纳米材料可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜和纳米块体等四类，而采用纳米材料制备的涂料具有更加优异的性能，但现有的纳米涂料不具备隔热隔寒的功能，导致保温效果差；现有的纳米涂料不具备抗污性，不耐擦洗清洁；现有的纳米涂料抗菌效果一般，所使用的抗菌剂对人体具有一定的毒副作用，且耐温性和耐久性差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料，配方包括：去离子水、润湿剂、增稠剂、交联剂、消泡剂、ph值调节剂、成膜助剂、填料、聚氨酯聚合物和纳米二氧化硅改性丙乳液，各组分的质量百分比含量分别是：30
‑
40％的去离子水、1
‑
1.5％的润湿剂、2.5
‑
3％的增稠剂、2
‑
5％的交联剂、0.4
‑
0.9％的消泡剂、0.1
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0.4％的ph值调节剂、1
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2.5％的成膜助剂、13
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25％的填料、5
‑
10％的聚氨酯聚合物和27
‑
35％的纳米二氧化硅改性丙乳液。
5.优选的，所述各组分的质量百分比含量分别是：35％的去离子水、1.2％的润湿剂、2.8％的增稠剂、3％的交联剂、0.7％的消泡剂、0.3％的ph值调节剂、2％的成膜助剂、20％的填料、5％的聚氨酯聚合物和30％的纳米二氧化硅改性丙乳液。
6.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，原料预分散；步骤三，稠度调整；步骤四，研磨过滤；
7.其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30
‑
40％的去离子水、1
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1.5％的润湿剂、2.5
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3％的增稠剂、2
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5％的交联剂、0.4
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0.9％的消泡剂、0.1
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0.4％的ph值调节剂、1
‑
2.5％的成膜助剂、13
‑
25％的填料、5
‑
10％的聚氨酯聚合物和27
‑
35％的纳米二氧化硅改性丙乳液进行原料选取，并按照质量百分比之和为1进行称取；
8.其中上述步骤二中，首先将步骤一中所称取的去离子水、润湿剂、交联剂、消泡剂和填料放入高速搅拌机中，以500r/min搅拌20min，然后加入ph值调节剂和成膜助剂，高速分散后制得浆料，调节纳米二氧化硅改性丙乳液的ph值，然后将其加入浆料中，再以300r/min搅拌5min，最后加入聚氨酯聚合物，以350r/min搅拌5min，得到混合物；
9.其中上述步骤三中，向步骤二中所制备的混合物中加入步骤一种所称取的增稠剂，调节混合物至所需的稠度，以350r/min搅拌10min，得到半成品涂料；
10.其中上述步骤四中，将步骤三中所制备的半成品涂料转移至球磨机中，进行球磨处理，再经过滤机过滤后得到成品涂料。
11.优选的，所述步骤一中，填料为玻化微珠、纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末和纳米活性炭粉末的混合料，质量之比为5：1:2:3。
12.优选的，所述玻化微珠使用不同目数的粉料相互搭配，其中纳米级别的占35％，500目的占65％，纳米二氧化钛粉末的粒径为20
‑
100nm、纳米氧化锌粉末的粒径为10
‑
50nm，纳米活性炭粉末的粒径为20
‑
80nm。
13.优选的，所述步骤二中，高速分散是以1000r/min搅拌30min。
14.优选的，所述步骤二中，调节纳米二氧化硅改性丙乳液的ph值至8。
15.优选的，所述步骤四中，球磨机的球磨速度为600r/min，球磨时间为10min。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明相较于现有的纳米材料，设计为一种纳米涂料，该涂料所生成的涂层具备隔热隔寒的功能和良好的保温效果；该涂料采用无机抗菌剂制备，抗菌效果更加持久，且对人体没有毒副作用，环保无害；该涂料在涂层表面生成的保护膜具有良好的耐磨性、憎水性和憎油性，具有良好的抗污能力。
附图说明
17.图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1，本发明提供的一种技术方案：
20.实施例1：
21.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料，配方包括：去离子水、润湿剂、增稠剂、交联剂、消泡剂、ph值调节剂、成膜助剂、填料、聚氨酯聚合物和纳米二氧化硅改性丙乳液，各组分的质量百分比含量分别是：35％的去离子水、1.2％的润湿剂、2.8％的增稠剂、3％的交联剂、0.7％的消泡剂、0.3％的ph值调节剂、2％的成膜助剂、20％的填料、5％的聚氨酯聚合物和30％的纳米二氧化硅改性丙乳液。
22.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，原料预分散；步骤三，稠度调整；步骤四，研磨过滤；
23.其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：35％的去离子水、1.2％的润湿剂、2.8％的增稠剂、3％的交联剂、0.7％的消泡剂、0.3％的ph值调节剂、2％的成膜助剂、20％的填料、5％的聚氨酯聚合物和30％的纳米二氧化硅改性丙乳液进行原料选取，并按照质量百分比之和为1进行称取，填料为玻化微珠、纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末和纳米活性炭粉末的混合料，质量之比为5：1:2:3，玻化微珠使用不同目数的粉料相互搭配，其中纳米级别的占35％，500目的占65％，纳米二氧化钛粉末的粒径为20
‑
100nm、纳米氧化锌粉末的粒径为10
‑
50nm，纳米活性炭粉末的粒径为20
‑
80nm；
24.其中上述步骤二中，首先将步骤一中所称取的去离子水、润湿剂、交联剂、消泡剂和填料放入高速搅拌机中，以500r/min搅拌20min，然后加入ph值调节剂和成膜助剂，以
1000r/min搅拌30min后制得浆料，调节纳米二氧化硅改性丙乳液的ph值至8，然后将其加入浆料中，再以300r/min搅拌5min，最后加入聚氨酯聚合物，以350r/min搅拌5min，得到混合物；
25.其中上述步骤三中，向步骤二中所制备的混合物中加入步骤一种所称取的增稠剂，调节混合物至所需的稠度，以350r/min搅拌10min，得到半成品涂料；
26.其中上述步骤四中，将步骤三中所制备的半成品涂料转移至球磨机中，进行球磨处理，球磨机的球磨速度为600r/min，球磨时间为10min，再经过滤机过滤后得到成品涂料。
27.实施例2：
28.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料，配方包括：去离子水、润湿剂、增稠剂、交联剂、消泡剂、ph值调节剂、成膜助剂、填料、聚氨酯聚合物和纳米二氧化硅改性丙乳液，各组分的质量百分比含量分别是：30％的去离子水、1％的润湿剂、2.5％的增稠剂、2.5％的交联剂、0.4％的消泡剂、0.1％的ph值调节剂、2.5％的成膜助剂、24％的填料、10％的聚氨酯聚合物和27％的纳米二氧化硅改性丙乳液。
29.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，原料预分散；步骤三，稠度调整；步骤四，研磨过滤；
30.其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30％的去离子水、1％的润湿剂、2.5％的增稠剂、2.5％的交联剂、0.4％的消泡剂、0.1％的ph值调节剂、2.5％的成膜助剂、24％的填料、10％的聚氨酯聚合物和27％的纳米二氧化硅改性丙乳液进行原料选取，并按照质量百分比之和为1进行称取，填料为玻化微珠、纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末和纳米活性炭粉末的混合料，质量之比为5：1:2:3，玻化微珠使用不同目数的粉料相互搭配，其中纳米级别的占35％，500目的占65％，纳米二氧化钛粉末的粒径为20
‑
100nm、纳米氧化锌粉末的粒径为10
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50nm，纳米活性炭粉末的粒径为20
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80nm；
31.其中上述步骤二中，首先将步骤一中所称取的去离子水、润湿剂、交联剂、消泡剂和填料放入高速搅拌机中，以500r/min搅拌20min，然后加入ph值调节剂和成膜助剂，以1000r/min搅拌30min后制得浆料，调节纳米二氧化硅改性丙乳液的ph值至8，然后将其加入浆料中，再以300r/min搅拌5min，最后加入聚氨酯聚合物，以350r/min搅拌5min，得到混合物；
32.其中上述步骤三中，向步骤二中所制备的混合物中加入步骤一种所称取的增稠剂，调节混合物至所需的稠度，以350r/min搅拌10min，得到半成品涂料；
33.其中上述步骤四中，将步骤三中所制备的半成品涂料转移至球磨机中，进行球磨处理，球磨机的球磨速度为600r/min，球磨时间为10min，再经过滤机过滤后得到成品涂料。
34.实施例3：
35.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料，配方包括：去离子水、润湿剂、增稠剂、交联剂、消泡剂、ph值调节剂、成膜助剂、填料、聚氨酯聚合物和纳米二氧化硅改性丙乳液，各组分的质量百分比含量分别是：37％的去离子水、1.3％的润湿剂、3％的增稠剂、4％的交联剂、0.9％的消泡剂、0.4％的ph值调节剂、1.4％的成膜助剂、13％的填料、7％的聚氨酯聚合物和32％的纳米二氧化硅改性丙乳液。
36.一种环保型纳米恒温隔热隔寒材料的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，原料预分散；步骤三，稠度调整；步骤四，研磨过滤；
37.其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：37％的去离子水、1.3％的润湿剂、3％的增稠剂、4％的交联剂、0.9％的消泡剂、0.4％的ph值调节剂、1.4％的成膜助剂、13％的填料、7％的聚氨酯聚合物和32％的纳米二氧化硅改性丙乳液进行原料选取，并按照质量百分比之和为1进行称取，填料为玻化微珠、纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末和纳米活性炭粉末的混合料，质量之比为5：1:2:3，玻化微珠使用不同目数的粉料相互搭配，其中纳米级别的占35％，500目的占65％，纳米二氧化钛粉末的粒径为20
‑
100nm、纳米氧化锌粉末的粒径为10
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50nm，纳米活性炭粉末的粒径为20
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80nm；
38.其中上述步骤二中，首先将步骤一中所称取的去离子水、润湿剂、交联剂、消泡剂和填料放入高速搅拌机中，以500r/min搅拌20min，然后加入ph值调节剂和成膜助剂，以1000r/min搅拌30min后制得浆料，调节纳米二氧化硅改性丙乳液的ph值至8，然后将其加入浆料中，再以300r/min搅拌5min，最后加入聚氨酯聚合物，以350r/min搅拌5min，得到混合物；
39.其中上述步骤三中，向步骤二中所制备的混合物中加入步骤一种所称取的增稠剂，调节混合物至所需的稠度，以350r/min搅拌10min，得到半成品涂料；
40.其中上述步骤四中，将步骤三中所制备的半成品涂料转移至球磨机中，进行球磨处理，球磨机的球磨速度为600r/min，球磨时间为10min，再经过滤机过滤后得到成品涂料。
41.各实施例性质对比如下表：
[0042] 实施例1实施例2实施例3去离子水添加量/％353037润湿剂添加量/％1.211.3增稠剂添加量/％2.82.53交联剂添加量/％32.54消泡剂添加量/％0.70.40.9ph值调节剂添加量/％0.30.10.4成膜助剂添加量/％22.51.4填料添加量/％202413聚氨酯聚合物添加量/％5107纳米二氧化硅改性丙乳液添加量/％302732
[0043]
基于上述，本发明相较于现有的纳米材料，设计为一种纳米涂料，该涂料采用纳米二氧化硅改性丙乳液与多种纳米填料复配，使涂膜内部形成了一种致密的层状结构，起到隔热隔寒的作用；本发明所使用的填料中所含有的纳米氧化锌粉末和纳米二氧化钛粉末，可以有效的抑菌，且对人体没有毒副作用，环保无害；该涂料在涂层表面生成的保护膜具有良好的耐磨性、憎水性和憎油性，可以实现抗污功能。
[0044]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。