[发明专利]一种高性能纳米复合结构涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能纳米复合结构涂料，其特征在于，包括如下重量份组分：聚硅氧烷树脂30～40份、聚氨酯20～30份、蒙脱土15～25份、表面改性纳米材料5～15份、二月桂酸二丁烯1～3份、季戊四醇 3～4份、有机溶剂20～30份、微晶蜡2～3份、乙烯基三胺5～10份、分散剂3～5份。

2.根据权利要求1所述的高性能纳米复合结构涂料，其特征在于，所述表面改性纳米材料为包覆改性纳米二氧化钛和包覆改性二氧化硅。

3.根据权利要求2所述的高性能纳米复合结构涂料，其特征在于，所述包覆改性剂为硅烷偶联剂。

4.根据权利要求2所述的高性能纳米复合结构涂料，其特征在于，所述包覆改性纳米二氧化钛和包覆改性二氧化硅的质量比例为1～3:1。

5.一种如权利要求1至4之一所述的高性能纳米复合结构涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备包覆改性纳米二氧化钛：在室温下，向搅拌速度为1500～1800r/min的分散机中加入质量比例为4～6:1～2:1的乙醇溶液、硅烷偶联剂和纳米二氧化钛颗粒，固定转速搅拌1～2h，得到初步分散的混合溶液，然后将上述混合溶液置入超声分散场中处理1～2h，真空抽滤、洗涤后，在100℃的真空干燥箱中干燥30～60min至恒重，得到包覆改性纳米二氧化钛；

（2）制备包覆改性纳米二氧化硅：在室温下，向搅拌速度为1500～1800r/min的分散机中加入质量比例为3～5:1:1的乙二醇溶液、硅烷偶联剂和纳米二氧化硅颗粒，固定转速搅拌1～1.5h，得到初步分散的混合溶液，然后将上述混合溶液置入超声分散场中处理2～3h，真空抽滤、洗涤后，在80℃的真空干燥箱中干燥30～60min至恒重，得到包覆改性纳米二氧化硅；

（3）制备预改性纳米复合结构涂料：向加热搅拌釜中加入配方量的聚硅氧烷树脂、聚氨酯，搅拌混合并升温至50～80℃，然后恒温恒搅拌速度下，加入配方量的蒙脱土、季戊四醇、有机溶剂和微晶蜡，搅拌混合至均匀，最后加入二月桂酸二丁烯和乙烯基三胺，搅拌下反应1～2h，得到预改性纳米复合结构涂料；

（4）制备高性能纳米复合结构涂料：向步骤（3）中得到的预改性纳米复合结构涂料中加入配方量分散剂及步骤（1）和步骤（2）中制备的包覆改性纳米二氧化钛和包覆改性二氧化硅，然后将其先后置入6000r/min转速下分散剂和超声场中依次进行高速机械搅拌混合和超声混合，得到均匀的混合液，最后将上述混合液置入真空度为0.01～0.03MPa的抽真空消泡罐中消泡处理45～60min，得到所述高性能纳米复合结构涂料。

6.根据权利要求5所述的高性能纳米复合结构涂料的制备方法，其特征在在于，所述步骤（1）中的乙醇溶液的浓度为85～90%，所述硅烷偶联剂为KH-550。

7.根据权利要求5所述的高性能纳米复合结构涂料的制备方法，其特征在在于，所述步骤（2）中的乙二醇溶液的浓度为75～80%，所述硅烷偶联剂为A51。

8.根据权利要求5所述的高性能纳米复合结构涂料的制备方法，其特征在在于，所述步骤（4）中，所述高速机械搅拌混合的时间为30～60min，所述超声混合的时间为15～20min。