一种水性光固化超疏水涂料及其制备方法与流程 专利技术说明

喷涂装置;染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂装置的制造及其制作,应用技术1.本发明涉及防水涂料技术领域，更具体的说是一种水性光固化超疏水涂料及其制备方法。背景技术：2.超疏水涂料因其优异的表面防护性能，如自清洁、防污、防雾、防冰、防腐等，在很多领域得到应用。目前，实现表面超疏水性的方法主要有两种：表面加工微纳米级粗糙结构与直接涂覆超疏水涂层。其中超疏水涂层一般由复合材料制成，其中一部分提供粗糙度，另一部分提供低表面能，通过最小化液固之间的接触面积实现超疏水功能。但现有的超疏水涂料由于包含提供粗糙度的颗粒，导致在使用过程中容易产生涂层脱落或颗粒流失，造成超疏水性下降。技术实现要素：3.为克服现有技术的不足，本发明提供一种水性光固化超疏水涂料及其制备方法，其有益效果为本发明能够生产出使用过程中不会因涂层脱落与颗粒流失造成超疏水性下降的水性光固化超疏水涂料。4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水性光固化超疏水涂料制备方法，包括以下步骤：s1：使用疏水改性剂对纳米颗粒进行改性，得到改性纳米颗粒；s2：将改性纳米颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂送入加工设备内进行混合搅拌，制成初混半成品疏水涂料；s3：向初混半成品疏水涂料熔液中加水及分散剂稀释，同时使用紫外光照射初混半成品疏水涂料，制成疏水涂料颗粒悬浊液；s4：对疏水涂料颗粒悬浊液进行过滤及烘干，并对得到的待处理疏水涂料颗粒进行碾磨加工及筛选，使疏水涂料颗粒粒径符合要求；s5：将疏水涂料颗粒与交联剂、光固化剂及水性树脂混合再度进行搅拌，制成二混半成品疏水涂料；s6：将二混半成品疏水涂料与水及添加剂混合，制得成品水性光固化超疏水涂料。5.所述步骤s1中纳米颗粒为纳米二氧化硅。6.所述步骤s2中交联剂包括3-巯丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷及季戊四醇四-3-巯基丙酸酯。7.所述步骤s2中水性树脂包括水溶性丙烯酸树脂和聚酯树脂。8.所述步骤s6中添加剂包括稳定剂、着色剂及抗氧化剂。9.所述加工设备包括壳体，壳体内固接有两个搅拌仓，壳体内固接有光固仓，两个搅拌仓分别布置在光固仓上侧和右侧，壳体内部底侧固接有盛液池，壳体上固接有过滤斗，过滤斗固接在光固仓右侧的搅拌仓上侧，盛液池内滑动连接有中间取料槽及成品取料槽，中间取料槽布置在光固仓下侧，成品取料槽布置在光固仓右侧的搅拌仓下侧。10.两个所述搅拌仓皆包括搅拌罐，两个搅拌罐皆固接在壳体上，两个混合罐上侧皆固接有混合盖，两个混合罐与两个混合盖之间皆转动连接有混合叶片，两个混合罐底侧皆固接有电控止流阀，放置在光固仓上侧的电控止流阀与光固仓固接。11.所述光固仓包括光固罐，光固罐上固接有光固盖，光固盖上固接有固定杆，固定杆上滑动连接有滑动套，滑动套上转动连接有光固叶片，光固罐外侧固接有光固壳，光固罐与光固壳之间固接有光固装置，光固罐固接在壳体上，放置在光固仓上侧的电控止流阀与光固盖固接，光固罐下侧固接有电控止流阀。12.所述盛液池内固接有左挡板和右挡板，右挡板左侧固接有右竖板，左挡板右前侧固接有左竖板，盛液池下侧铰接有出液门。13.一种水性光固化超疏水涂料，所述水性光固化超疏水涂料包括以下份数重量的原料：改性纳米颗粒5-7份、交联剂1-2份、光固化剂5-8份、水性树脂7-9份、添加剂3-5份、水60-70份。附图说明14.下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。15.图1为一种水性光固化超疏水涂料制备方法的工艺流程图；图2为一种水性光固化超疏水涂料制备方法的生产流程图；图3为加工设备的整体结构图；图4为加工设备的整体半剖图；图5为加工设备内部结构的结构示意图；图6为搅拌仓的安装示意图；图7为搅拌仓的结构剖视图；图8为光固仓的结构半剖图；图9为光固仓的结构剖视图；图10为盛液池内中间取料槽及成品取料槽的安装示意图；图11为盛液池的结构示意图。实施方式16.一种水性光固化超疏水涂料制备方法，包括以下步骤：s1：使用疏水改性剂对纳米颗粒进行改性，得到改性纳米颗粒；s2：将改性纳米颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂送入加工设备内进行混合搅拌，制成初混半成品疏水涂料；s3：向初混半成品疏水涂料熔液中加水及分散剂稀释，同时使用紫外光照射初混半成品疏水涂料，制成疏水涂料颗粒悬浊液；s4：对疏水涂料颗粒悬浊液进行过滤及烘干，并对得到的待处理疏水涂料颗粒进行碾磨加工及筛选，使疏水涂料颗粒粒径符合要求；s5：将疏水涂料颗粒与交联剂、光固化剂及水性树脂混合再度进行搅拌，制成二混半成品疏水涂料；s6：将二混半成品疏水涂料与水及添加剂混合，制得成品水性光固化超疏水涂料。17.所述步骤s1中纳米颗粒为纳米二氧化硅。18.所述步骤s2中交联剂包括3-巯丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷及季戊四醇四-3-巯基丙酸酯。19.所述步骤s2中水性树脂包括水溶性丙烯酸树脂和聚酯树脂。20.所述步骤s6中添加剂包括稳定剂、着色剂及抗氧化剂。21.如图3至图5所示：所述加工设备包括壳体100，壳体100内使用螺钉连接有两个搅拌仓200，壳体内使用螺钉固接有光固仓300，两个搅拌仓200分别布置在光固仓300上侧和右侧，光固仓300与设置在上侧的搅拌仓200通过螺纹连接，壳体100内部底侧焊接有盛液池110，壳体100上焊接有过滤斗120，过滤斗120焊接在光固仓300右侧的搅拌仓200上侧，盛液池110内滑动连接有中间取料槽130及成品取料槽140，中间取料槽130布置在光固仓300下侧，成品取料槽140布置在光固仓300右侧的搅拌仓200下侧，光固仓300及光固仓300上侧的搅拌仓200皆通过连接管与外界连通；当加工设备需要制成待处理疏水涂料颗粒时，关闭混合仓200，将改性纳米颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂通过连接管送入光固仓300上侧的搅拌仓200内部，启动搅拌仓200，从而对改性纳米颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂进行初步混合，制成初混半成品疏水涂料；然后打开混合仓200，关闭光固仓300，使初混半成品疏水涂料能够落入光固仓300内部，同时将水及分散剂通过连接管送入光固仓300内部，然后启动光固仓300对初混半成品疏水涂料、水及分散剂进行混合及光固，从而制成疏水涂料颗粒悬浊液；然后打开光固仓300，使疏水涂料颗粒悬浊液能够落入中间取料槽130内部，从而通过中间取料槽130对疏水颗粒悬浊液进行过滤，使疏水颗粒悬浊液中的待处理疏水涂料颗粒留在中间取料槽130中，疏水颗粒悬浊液中除待处理疏水涂料颗粒以外的部分落入盛液池110中，然后工作人员可以将中间取料槽130取出，对内部的待处理疏水涂料颗粒进行烘干及碾磨加工，从而得到可用的疏水涂料颗粒；当加工设备需要制成成品水性光固化超疏水涂料时，关闭光固仓300右侧的混合仓200，将已处理完毕可用的疏水涂料颗粒倒入过滤斗120内部，通过过滤斗120对疏水涂料颗粒进行二次筛选，避免疏水涂料颗粒粒径过大对成品水性光固化超疏水涂料造成影响；然后疏水涂料颗粒通过过滤斗120进入光固仓300右侧的混合仓200内部，并通过连接管向右侧的混合仓200内部导入交联剂、光固化剂及水性树脂，然后启动右侧的混合仓200，从而将疏水涂料颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂搅拌混合，从而制成二混半成品疏水涂料；然后停止右侧的混合仓200，通过连接管向右侧的混合仓200内部加入水及添加剂，启动右侧的混合仓200，从而能够将二混半成品疏水涂料、水及添加剂充分混合，进而制得成品水性光固化超疏水材料；然后停止并打开右侧的混合仓200，使成品水性光固化超疏水材料落入成品取料槽140内，进而便于工作人员将其取出；进一步的，由于成品水性光固化超疏水材料中用于产生超疏水效果的改性纳米颗粒外侧通过光固作用包覆了一层与成品水性光固化超疏水材料中提供低表面能的材料相同的材料，导致在成品水性光固化超疏水材料使用并固化后，改性纳米颗粒外侧包裹有与涂层相同成分的材料，从而使提供粗糙度的改性纳米颗粒能够与超疏水涂层合为一体，进而能够避免在超疏水涂层使用过程中产生涂层脱落及颗粒流失。22.如图6与图7所示：两个所述搅拌仓200皆包括搅拌罐210，两个搅拌罐210皆使用螺钉连接在壳体100上，两个混合罐210上侧皆螺纹连接有混合盖220，两个混合罐210与两个混合盖220之间分别通过第一旋转电机和第二旋转电机转动连接有混合叶片230，两个混合罐210底侧皆通过螺纹连接有电控止流阀240，放置在光固仓300上侧的电控止流阀240与光固仓300固接，两个混合盖220皆通过连接管与外界连通，右侧的混合盖220上焊接有过滤斗120；当左上侧的混合仓200要进行初混半成品疏水涂料的制备时，打开电控止流阀240，通过连接管将改性纳米颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂导入上侧的混合罐210内部，然后启动第一旋转电机，通过第一旋转电机的输出轴带动上侧的混合罐210内部的混合叶片230转动，从而将改性纳米颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂混合成为初混半成品疏水涂料，然后关闭电控止流阀240，使初混半成品疏水涂料能通过电控止流阀落入光固仓300内部，从而完成初混半成品防水涂料的制备；当右侧的混合仓200要进行二混半成品疏水涂料的制备时，打开电控止流阀240，通过连接管将疏水涂料颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂导入右侧的混合罐210内部，然后启动第二旋转电机，通过第二旋转电机的输出轴带动右侧的混合罐210内部的混合叶片230转动，从而将疏水涂料颗粒、交联剂、光固化剂及水性树脂混合成为二混半成品疏水涂料，然后关闭第二旋转电机，完成二混半成品防水涂料的制备；当右侧的混合仓200要进行成品水性光固化超疏水涂料的制备时，通过连接管将水及添加剂导入右侧存放有二混半成品疏水涂料的混合罐210内部，然后启动第二旋转电机，通过第二旋转电机的输出轴带动右侧的混合罐210内部的混合叶片230转动，从而将二混半成品疏水涂料、水及添加剂完全混合，从而制成成品水性光固化超疏水涂料，然后关闭第二旋转电机及电控止流阀240，使成品水性光固化超疏水涂料能够通过电控止流阀240落入成品取料槽140内部，并由工作人员将成品取料槽140取出，从而完成成品水性光固化超疏水涂料的制备。23.如图8与图9所示：所述光固仓300包括光固罐310，光固罐310上通过螺纹连接有光固盖320，光固盖320上焊接有固定杆330，固定杆330上通过第一电动推杆滑动连接有滑动套340，滑动套340上通过第三旋转电机转动连接有光固叶片350，光固罐310外侧使用螺钉连接有光固壳360，光固罐310与光固壳360之间使用螺钉连接有光固装置370，光固罐310使用螺钉连接在壳体100上，放置在光固仓300上侧的电控止流阀240与光固盖320通过螺纹连接，光固罐310下侧通过螺纹连接有电控止流阀240，光固盖320上通过连接管与外界连通，光固罐310下部为透明不遮光材质；在光固仓300运行时，打开光固罐310下侧的电控止流阀240，通过连接管向光固罐310内部导入水及分散剂，然后关闭光固盖320上侧的电控止流阀240，使光固罐310上侧的混合罐210中的初混半成品疏水涂料熔液能够落入光固罐310内，然后控制第一电动推杆伸长，从而通过第一电动推杆控制滑动套340下滑，进而带动混合叶片350下滑，使混合叶片350浸入光固罐310中的初混半成品疏水涂料熔液、水及分散剂内部；然后启动第三旋转电机，通过第三旋转电机的输出轴带动混合叶片350进行旋转，从而对初混半成品疏水涂料熔液、水及分散剂进行搅拌混合，制成疏水涂料乳浊液；然后降低第三旋转电机的转速，并启动光固装置370，使光固装置370发出紫外光，进而对疏水涂料乳浊液进行光固，从而能够将疏水涂料乳浊液制成疏水涂料悬浊液；同时，由于光固罐310下部为透明不折光材质，不会对紫外线光源造成阻挡，影响光固效果，而且由于光固罐310下部外侧被光固壳360遮挡，光固壳360与光固罐310上部依旧能形成不透光空间，避免疏水涂料乳浊液在光固期间紫外线泄露，造成能量浪费，进而提高加工设备的加工效率。24.其次，由于混合叶片350能够在不工作时沿固定杆330上滑脱离并静置，从而导致在光固仓300中的疏水涂料悬浊液完成混合及光固后，混合叶片350上沾染的疏水涂料悬浊液能够自然滴落，减少加工过程中对疏水涂料悬浊液的损耗，进一步提高加工设备的加工效率。25.如图10至图11所示：所述盛液池110内焊接有左挡板111和右挡板112，右挡板112左侧焊接有右竖板113，左挡板111右前侧焊接有左竖板114，盛液池110下侧铰接有出液门，左挡板111上放置有中间取料槽130，右挡板112上放置有成品取料槽140，中间取料槽130右侧设置有滤网；当疏水涂料悬浊液制备完成后，关闭光固罐310下侧的电控止动阀240，从而使疏水涂料悬浊液落入中间取料槽130中，然后通过滤网将疏水颗粒悬浊液中的待处理疏水涂料颗粒留在中间取料槽130中，将疏水颗粒悬浊液中除待处理疏水涂料颗粒以外的部分导入盛液池110中，从而能够完成待处理疏水涂料颗粒的过滤，并能够通过中间取料槽130将待处理疏水涂料颗粒取出，便于工作人员后续对待处理疏水涂料颗粒进行碾磨加工；同时，左竖板114能够避免中间取料槽130对疏水颗粒悬浊液进行过滤时向右移动，右竖板113能够避免被过滤出的疏水颗粒悬浊液液体溅到成品取料槽140上，从而保证中间取料槽130与成品取料槽140完全隔断。26.利用一种水性光固化超疏水涂料制备方法所制备的水性光固化超疏水涂料，该水性光固化超疏水涂料由以下份数重量的原料组成：包括以下份数重量的原料：改性纳米颗粒5-7份、交联剂1-2份、光固化剂5-8份、水性树脂7-9份、添加剂3-5份、水60-70份。









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