[发明专利]一种金属表面复合SiO2气凝胶涂料及制备方法

权利要求书

1.一种金属表面复合SiO₂气凝胶涂料，其特征在于，所述涂料包含以重量份计的以下组分：复合气凝胶浆料10-20份、成膜乳液35-45份、氧化锌晶须3-5份、锐钛矿型二氧化钛纳米颗粒3-5份、硅酸铝纤维0.5-0.8份、阻燃剂0.2-0.6份、防锈剂0.1-0.5份、助剂5-10份；其中，所述复合气凝胶浆料为碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶浆料；所述氧化锌晶须为偶联剂改性氧化锌晶须；

所述金属表面复合SiO₂气凝胶涂料由以下方法制备获得：

S1、制备碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶：将碱性硅溶胶和甲基三甲氧基硅烷加入到碳纳米纤维分散液中，经超声分散后，静置凝胶化，经老化、溶剂置换、常压干燥得到碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶；

S2、碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶预处理：将步骤S1得到的碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶高温加热预处理，得到亲水性碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶；

S3、制备碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶浆料：向步骤S2得到的亲水性碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶中加入分散剂、稳定剂、偶联剂、表面活性剂和水，经超声分散和研磨分散，得到碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶浆料；

S4、制备复合SiO₂气凝胶涂料：将步骤S3得到的碳纳米纤维-SiO₂复合气凝胶浆料以及成膜乳液、硅酸铝纤维、偶联剂改性氧化锌晶须、锐钛矿型二氧化钛纳米颗粒、阻燃剂、防锈剂、助剂按比例混合后，经低速分散，得到复合SiO₂气凝胶涂料；

分散剂为三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐、聚甲基丙烯酸其中的一种或几种；

稳定剂为饱和山梨醇脂肪酸酯；

偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570中的一种；

表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或几种；

所述成膜乳液为丙烯酸乳液；

所述阻燃剂为聚磷酸铵，所述防锈剂为异丁醇胺；

所述步骤S2中高温加热预处理的温度为240-270℃。

2.根据权利要求1所述的金属表面复合SiO₂气凝胶涂料，其特征在于，所述助剂包括润湿剂、消泡剂、成膜助剂。

3.根据权利要求1所述的金属表面复合SiO₂气凝胶涂料，其特征在于，步骤S4中，所述偶联剂改性氧化锌晶须制备方法为：在乙醇溶液中加入KH560和氧化锌晶须，经超声分散30min，洗涤，干燥后，得到所述偶联剂改性氧化锌晶须；所述KH560的质量分数为0.8％。

4.根据权利要求1所述的金属表面复合SiO₂气凝胶涂料，其特征在于，步骤S3中，所述超声分散时间为20-40min；所述研磨分散时间为2-4h，转速2000-3000r/min。

5.根据权利要求1所述的金属表面复合SiO₂气凝胶涂料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述低速分散时间为2-4h，转速为300-400r/min。