本發(fā)明公開了一種水性納米金屬色漿，涉及金屬色漿技術(shù)領(lǐng)域，由以下成分制成：改性納米金屬粒子、色粉、納米無機(jī)填料、潤濕劑、分散劑、去離子水；本發(fā)明一種水性納米金屬色漿，穩(wěn)定性好、細(xì)度小，本發(fā)明通過對納米金屬粒子進(jìn)行改性處理，從而改善了其在色漿體系中的穩(wěn)定性。
一種水性納米金屬色漿
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬色漿技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性納米金屬色漿。
背景技術(shù)
色漿，顧名思義是一種有顏料濃縮漿，是利用不同的顏料，通過對顏料表面處理、表面包裹等技術(shù)，經(jīng)過嚴(yán)密的加工工藝研制而成。根據(jù)色漿所使用的溶劑不同，色漿又分為水性色漿、油性色漿、水油通用色漿等；根據(jù)色漿的用途不同又分為涂料色漿、膠帶色漿，造紙色漿、紡織色漿、機(jī)械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等；根據(jù)使用色漿的工具不同，人們把色漿簡單的分為工廠用色漿和機(jī)用色漿等等。色漿在自然界里協(xié)同著裝扮著整個(gè)世界，小到穿著打扮、日用、玩具等，大到橋梁、房屋建筑等，無不是展示著五顏六色的色彩。
現(xiàn)有技術(shù)中制備的色漿穩(wěn)定性、分散性較差，不具有金屬光澤，應(yīng)用領(lǐng)域較窄。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種水性納米金屬色漿。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種水性納米金屬色漿，按重量份計(jì)由以下成分制成：改性納米金屬粒子25-30、色粉6-8、納米無機(jī)填料5-10、潤濕劑3-5、分散劑6-8、去離子水60-80。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子制備方法為：在高真空反應(yīng)室中使金屬受熱升華形成金屬氣體，然后金屬氣體上升在低溫樹脂薄膜上聚集、凝結(jié)為納米尺寸的超微粒子，將帶有超微粒子的樹脂薄膜溶于有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行抽濾，收集超微粒子，采用離子能量為246keV、束流密度為160A/cm2、脈沖寬度為60ns的離子束組成的強(qiáng)流脈沖離子束對收集的超微粒子進(jìn)行表面輻照處理，然后再將輻照后的超微粒子采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5時(shí)，然后過濾，采用去離子水清洗，真空干燥至恒重。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子為改性納米金屬鋁。
進(jìn)一步的，所述高真空反應(yīng)室中真空度為10-4Pa，所述金屬受熱溫度為1300℃，所述樹脂薄膜為聚丙烯樹脂薄膜，所述低溫溫度為-120℃，采用此低溫溫度，能夠有效的降低納米鋁粒子的活性，所述有機(jī)溶劑為丙酮。
進(jìn)一步的，所述離子束為C+。
進(jìn)一步的，所述輻照處理次數(shù)為3次，每次輻照時(shí)間為8s，每次輻照時(shí)間間隔為30s。
進(jìn)一步的，所選用的色粉：藍(lán)色：15:1酞菁藍(lán)、15:2酞菁藍(lán)、15:3酞菁藍(lán)；顏料黃：185、168；紅色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：鈦白粉。
進(jìn)一步的，所述納米無機(jī)填料為納米二氧化硅，所述納米二氧化硅經(jīng)過活化處理，所述活化處理方法為：
向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的次氯酸鈉溶液中按250mL：120g的比例添加納米二氧化硅，攪拌均勻后，然后靜置10min，再添加納米二氧化硅質(zhì)量5%的三異硬脂酰基鈦酸異丙酯，加熱至70℃，以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)，然后進(jìn)行抽濾，采用去離子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
進(jìn)一步的，所述潤濕劑為磷酸甲酯。
進(jìn)一步的，所述分散劑為聚丙烯酰胺。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明一種水性納米金屬色漿，穩(wěn)定性好、細(xì)度小，本發(fā)明通過對納米金屬粒子進(jìn)行改性處理，從而改善了其在色漿體系中的穩(wěn)定性，本發(fā)明輔以分散劑與活化納米二氧化硅的協(xié)同作用，可以有效的進(jìn)一步的防止改性納米金屬粒子在復(fù)合色漿體系中的沉降。此外，本發(fā)明制備的水性納米金屬色漿在靜止?fàn)顟B(tài)呈現(xiàn)高觸變性，沒有流動(dòng)性，但稍加攪動(dòng)或振動(dòng)后即可恢復(fù)液態(tài)，色漿在靜置狀態(tài)時(shí)處于假凝膠狀，不會(huì)像液體那樣容易溢出和泄露，便于儲(chǔ)存及運(yùn)輸，本發(fā)明制備的色漿固化后，具有金屬光澤，應(yīng)用于涂料中，成膜后遮蓋率高，光澤度好，反射率高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種水性納米金屬色漿，按重量份計(jì)由以下成分制成：改性納米金屬粒子25、色粉6、納米無機(jī)填料5、潤濕劑3、分散劑6、去離子水60。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子制備方法為：在高真空反應(yīng)室中使金屬受熱升華形成金屬氣體，然后金屬氣體上升在低溫樹脂薄膜上聚集、凝結(jié)為納米尺寸的超微粒子，將帶有超微粒子的樹脂薄膜溶于有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行抽濾，收集超微粒子，采用離子能量為246keV、束流密度為160A/cm2、脈沖寬度為60ns的離子束組成的強(qiáng)流脈沖離子束對收集的超微粒子進(jìn)行表面輻照處理，然后再將輻照后的超微粒子采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5時(shí)，然后過濾，采用去離子水清洗，真空干燥至恒重。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子為改性納米金屬鋁。
進(jìn)一步的，所述高真空反應(yīng)室中真空度為10-4Pa，所述金屬受熱溫度為1300℃，所述樹脂薄膜為聚丙烯樹脂薄膜，所述低溫溫度為-120℃，采用此低溫溫度，能夠有效的降低納米鋁粒子的活性，所述有機(jī)溶劑為丙酮。
進(jìn)一步的，所述離子束為C+。
進(jìn)一步的，所述輻照處理次數(shù)為3次，每次輻照時(shí)間為8s，每次輻照時(shí)間間隔為30s。
進(jìn)一步的，所選用的色粉：藍(lán)色：15:1酞菁藍(lán)、15:2酞菁藍(lán)、15:3酞菁藍(lán)；顏料黃：185、168；紅色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：鈦白粉。
進(jìn)一步的，所述納米無機(jī)填料為納米二氧化硅，所述納米二氧化硅經(jīng)過活化處理，所述活化處理方法為：
向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的次氯酸鈉溶液中按250mL：120g的比例添加納米二氧化硅，攪拌均勻后，然后靜置10min，再添加納米二氧化硅質(zhì)量5%的三異硬脂?；佀岙惐?，加熱至70℃，以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)，然后進(jìn)行抽濾，采用去離子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
進(jìn)一步的，所述潤濕劑為磷酸甲酯。
進(jìn)一步的，所述分散劑為聚丙烯酰胺。
實(shí)施例2
一種水性納米金屬色漿，按重量份計(jì)由以下成分制成：改性納米金屬粒子30、色粉8、納米無機(jī)填料10、潤濕劑5、分散劑8、去離子水80。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子制備方法為：在高真空反應(yīng)室中使金屬受熱升華形成金屬氣體，然后金屬氣體上升在低溫樹脂薄膜上聚集、凝結(jié)為納米尺寸的超微粒子，將帶有超微粒子的樹脂薄膜溶于有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行抽濾，收集超微粒子，采用離子能量為246keV、束流密度為160A/cm2、脈沖寬度為60ns的離子束組成的強(qiáng)流脈沖離子束對收集的超微粒子進(jìn)行表面輻照處理，然后再將輻照后的超微粒子采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5時(shí)，然后過濾，采用去離子水清洗，真空干燥至恒重。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子為改性納米金屬鋁。
進(jìn)一步的，所述高真空反應(yīng)室中真空度為10-4Pa，所述金屬受熱溫度為1300℃，所述樹脂薄膜為聚丙烯樹脂薄膜，所述低溫溫度為-120℃，采用此低溫溫度，能夠有效的降低納米鋁粒子的活性，所述有機(jī)溶劑為丙酮。
進(jìn)一步的，所述離子束為C+。
進(jìn)一步的，所述輻照處理次數(shù)為3次，每次輻照時(shí)間為8s，每次輻照時(shí)間間隔為30s。
進(jìn)一步的，所選用的色粉：藍(lán)色：15:1酞菁藍(lán)、15:2酞菁藍(lán)、15:3酞菁藍(lán)；顏料黃：185、168；紅色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：鈦白粉。
進(jìn)一步的，所述納米無機(jī)填料為納米二氧化硅，所述納米二氧化硅經(jīng)過活化處理，所述活化處理方法為：
向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的次氯酸鈉溶液中按250mL：120g的比例添加納米二氧化硅，攪拌均勻后，然后靜置10min，再添加納米二氧化硅質(zhì)量5%的三異硬脂酰基鈦酸異丙酯，加熱至70℃，以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)，然后進(jìn)行抽濾，采用去離子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
進(jìn)一步的，所述潤濕劑為磷酸甲酯。
進(jìn)一步的，所述分散劑為聚丙烯酰胺。
實(shí)施例3
一種水性納米金屬色漿，按重量份計(jì)由以下成分制成：改性納米金屬粒子28、色粉7、納米無機(jī)填料8、潤濕劑4、分散劑7、去離子水70。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子制備方法為：在高真空反應(yīng)室中使金屬受熱升華形成金屬氣體，然后金屬氣體上升在低溫樹脂薄膜上聚集、凝結(jié)為納米尺寸的超微粒子，將帶有超微粒子的樹脂薄膜溶于有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行抽濾，收集超微粒子，采用離子能量為246keV、束流密度為160A/cm2、脈沖寬度為60ns的離子束組成的強(qiáng)流脈沖離子束對收集的超微粒子進(jìn)行表面輻照處理，然后再將輻照后的超微粒子采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5時(shí)，然后過濾，采用去離子水清洗，真空干燥至恒重。
進(jìn)一步的，所述改性納米金屬粒子為改性納米金屬鋁。
進(jìn)一步的，所述高真空反應(yīng)室中真空度為10-4Pa，所述金屬受熱溫度為1300℃，所述樹脂薄膜為聚丙烯樹脂薄膜，所述低溫溫度為-120℃，采用此低溫溫度，能夠有效的降低納米鋁粒子的活性，所述有機(jī)溶劑為丙酮。
進(jìn)一步的，所述離子束為C+。
進(jìn)一步的，所述輻照處理次數(shù)為3次，每次輻照時(shí)間為8s，每次輻照時(shí)間間隔為30s。
進(jìn)一步的，所選用的色粉：藍(lán)色：15:1酞菁藍(lán)、15:2酞菁藍(lán)、15:3酞菁藍(lán)；顏料黃：185、168；紅色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：鈦白粉。
進(jìn)一步的，所述納米無機(jī)填料為納米二氧化硅，所述納米二氧化硅經(jīng)過活化處理，所述活化處理方法為：
向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的次氯酸鈉溶液中按250mL：120g的比例添加納米二氧化硅，攪拌均勻后，然后靜置10min，再添加納米二氧化硅質(zhì)量5%的三異硬脂?；佀岙惐?，加熱至70℃，以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)，然后進(jìn)行抽濾，采用去離子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
進(jìn)一步的，所述潤濕劑為磷酸甲酯。
進(jìn)一步的，所述分散劑為聚丙烯酰胺。
對比例1：與實(shí)施例1區(qū)別僅在于將改性納米金屬粒子替換為未改性的納米金屬粒子。
對比例2：與實(shí)施例1區(qū)別僅在于納米二氧化硅不經(jīng)過活化處理。
對比例3：與實(shí)施例1區(qū)別僅在于超微粒子不經(jīng)過輻照處理。
試驗(yàn)
對實(shí)施例與對比例色漿性能進(jìn)行檢測：
粘度測定：根據(jù)GB/T10247-2008中的毛細(xì)管法測定；
沉降現(xiàn)象測定：采用目測法，并按照如下指標(biāo)標(biāo)注：無沉淀a；少量沉淀b；大量沉淀c；
表1
由表1可以看出，本發(fā)明制備的水性納米金屬色漿具有良好的穩(wěn)定性。
光澤度測定
將型號(hào)為460的光澤度儀校準(zhǔn)好，然后分別對樣品涂膜進(jìn)行光澤度測定，結(jié)果如表2所示：
將實(shí)施例與對比例色漿分別按1:40質(zhì)量比添加到對應(yīng)丙烯酸樹酯中，得到混合樹脂涂料，然后均勻涂刷到玻璃板上，在相同干燥條件下固化成膜后，涂膜厚度均為0.12mm±0.01mm，對比光澤度與反射率；
表2光澤度
由表2可以看出，本發(fā)明制備的水性納米金屬色漿具有良好的光澤度；
反射率測定
用型號(hào)為FSL-II的反射率儀校準(zhǔn)好后，分別對樣品涂膜進(jìn)行反射率測定，結(jié)果如表3所示：
表3
由表3可以看出，本發(fā)明制備的水性納米金屬色漿具有良好的反射率。
1.一種水性納米金屬色漿，其特征在于，按重量份計(jì)由以下成分制成：改性納米金屬粒子25-30、色粉6-8、納米無機(jī)填料5-10、潤濕劑3-5、分散劑6-8、去離子水60-80。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述改性納米金屬粒子制備方法為：在高真空反應(yīng)室中使金屬受熱升華形成金屬氣體，然后金屬氣體上升在低溫樹脂薄膜上聚集、凝結(jié)為納米尺寸的超微粒子，將帶有超微粒子的樹脂薄膜溶于有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行抽濾，收集超微粒子，采用離子能量為246keV、束流密度為160A/cm2、脈沖寬度為60ns的離子束組成的強(qiáng)流脈沖離子束對收集的超微粒子進(jìn)行表面輻照處理，然后再將輻照后的超微粒子采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5時(shí)，然后過濾，采用去離子水清洗，真空干燥至恒重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述改性納米金屬粒子為改性納米金屬鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述高真空反應(yīng)室中真空度為10-4Pa，所述金屬受熱溫度為1300℃，所述樹脂薄膜為聚丙烯樹脂薄膜，所述低溫溫度為-120℃，所述有機(jī)溶劑為丙酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述離子束為C+。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述輻照處理次數(shù)為3次，每次輻照時(shí)間為8s，每次輻照時(shí)間間隔為30s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所選用的色粉：藍(lán)色：15:1酞菁藍(lán)、15:2酞菁藍(lán)、15:3酞菁藍(lán)；顏料黃：185、168；紅色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：鈦白粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述納米無機(jī)填料為納米二氧化硅，所述納米二氧化硅經(jīng)過活化處理，所述活化處理方法為：
向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的次氯酸鈉溶液中按250mL：120g的比例添加納米二氧化硅，攪拌均勻后，然后靜置10min，再添加納米二氧化硅質(zhì)量5%的三異硬脂?；佀岙惐?，加熱至70℃，以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌2小時(shí)，然后進(jìn)行抽濾，采用去離子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述潤濕劑為磷酸甲酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性納米金屬色漿，其特征在于，所述分散劑為聚丙烯酰胺。
