一种水性氟碳吸光涂料的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及一种氣碳涂料，特别是设及一种水性氣碳吸光涂料的制备方法。
【背景技术】：
[0002] 氣碳涂料是指W氣树脂为主要成膜物质的涂料;又称氣碳漆、氣涂料、氣树脂涂料 等。在各种涂料之中，氣树脂涂料由于引入的氣元素电负性大，碳氣键能强，具有特别优越 的各项性能，包括耐候性、耐热性、耐低溫性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低摩 擦性。经过几十年的快速发展，氣涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航 天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用，成为继丙締酸涂料、聚氨醋涂料、有机娃涂料 等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料品牌。目前，应用比较广泛的氣树脂涂料主要有 PT阳、PVDF、阳VE等Ξ大类型。
[0003] 由于C〇2激光器具有输出功率高，稳定、连续可调、寿命长等优点，所W金属材料的 激光表面处理多利用高功率C〇2激光加热金属。大多数金属对C〇2激光都有很高的反射率，一 般高于70%，而光亮的金属甚至可达80%-90%，运是对金属材料进行激光表面改性处理的 一大障碍，不仅造成了大部分宝贵的激光能量的损失，而且也严重威胁操作人员的身体健 康。因此，在激光热处理中，如何提高金属表面对激光福照能量的吸收率，从而使宝贵的激 光能量得到充分的利用，降低激光热处理的生产成本是一个非常重要的问题。在金属表面 预置涂覆层，可W显著提高激光吸收率。国内外曾采用的吸光涂料一一传统的炭素墨汁、黑 色吸光油壞、憐化剂等存在一系列问题，如吸收率较低、热稳定性差、随溫度升高吸收率下 降、清除困难、有污染等缺点。普通的氣碳涂料一般不具有吸光性能，不过其具有优异的附 着力和耐热性，相对于其他种类的涂料而言更适合作为吸光涂料的基料。
[0004]
【发明内容】
：
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种水性氣碳吸光涂料的制备方法，制备出的涂 料具有很好的吸光性能。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0007] -种水性氣碳吸光涂料的制备方法，其步骤如下：
[000引（1)将硫酸侣加入水中分散均匀制得质量浓度为4%的硫酸侣溶液，揽拌条件下将 氨氧化钢溶液滴加至硫酸侣溶液中，反应得到产物A，将硝酸姉加入水中分散均匀制得质量 浓度为3%的硝酸姉溶液，揽拌条件下将氨氧化钢溶液滴加至硝酸姉溶液中，反应得到产物 B，将氯氧化错加入水中分散均匀制得质量浓度为5%的氯氧化错溶液，揽拌条件下将氨氧 化钢溶液滴加至氯氧化错溶液中，反应得到产物C;
[0009 ] (2)将步骤(1)得到的产物A、产物B、产物C分别抽滤、洗涂，加入蒸馈水中揽拌10分 钟，移入反应蓋中，密封后W5°C/分的速度升溫至240-280°C，恒溫水热5小时，打开反应蓋， 取出混合液，固液分离得到沉淀物，W乙醇为溶剂将沉淀物超临界干燥，得到氧化侣/氧化 姉/氧化错复合物备用；
[0010] (3)将步骤(2)得到的氧化侣/氧化姉/氧化错复合物、铁酸醋偶联剂、四氨巧喃加 入恒溫磁力揽拌水浴锅中，升溫至75°C回流反应10小时，加入甲醇沉淀，得到改性复合氧化 物，将改性复合氧化物加入四氨巧喃，分散均匀后加入氣碳乳液中，混合均匀后脱除四氨巧 喃，得到基料；
[0011] (4)将水加入揽拌缸，eOOrpm揽拌速度下依次加入分散剂、颜料、填料，调节转速至 2400巧m，分散至细度为20-25μπι，调节转速至1600巧m后加入基料，揽拌30分钟后调节转速 至80化pm，加入增稠剂后继续揽拌30分钟，得到水性氣碳吸光涂料。
[0012] 优选地，本发明所述步骤(1)中，氨氧化钢溶液的滴加速度为1滴/秒。
[0013] 优选地，本发明所述步骤(2)中，产物A、产物B、产物C、蒸馈水的重量比为1:1: 3 : 30 〇
[0014] 优选地，本发明所述步骤(3)中，氧化侣/氧化姉/氧化错复合物、铁酸醋偶联剂、四 氨巧喃的重量比为1:5:10。
[0015] 优选地，本发明按重量份计，改性复合氧化物5-6份，氣碳乳液50-65份，水10-15 份，分散剂1 -2份，颜料9-14份，填料15-20份，增稠剂2-3份。
[0016] 优选地，本发明所述步骤(3)中，氣碳乳液为偏氣乙締和丙締酸醋共聚物乳液。
[0017] 优选地，本发明所述步骤(4)中，分散剂为聚簇酸锭盐。分散剂有助于提高改性复 合氧化物、颜料、填料在涂料中的分散均匀性。
[0018] 优选地，本发明所述步骤(4)中，颜料为有机颜料。
[0019] 优选地，本发明所述步骤(4)中，填料为硫酸领或碳酸巧。
[0020] 优选地，本发明所述步骤(4)中，增稠剂为径乙基纤维素。增稠剂有助于提高涂料 的黏度和流变性能。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0022] (1)氧化错是一种半导体氧化物，具有很好的吸光性能，其自由载流子吸收光子能 量后，一部分通过与其他载流子碰撞W光能形式释放能量，另一部分通过热传导的方式传 递出去，因此氧化错添加于涂料后可有效提高其吸光性能，同时对涂料的耐热性和热传导 性能提出了较高要求，氧化错和氣碳基体本身的耐热性均较好，但导热系数不高，因而本发 明还添加了导热系数很高的氧化侣，从而有效提高涂料的热传导性能。
[0023] (2)氧化姉是一种稀±氧化物，其具有很高的活性，能有效提高涂料表面活性，加 速扩散涂料中的自由电子，大大降低涂料表面的肌肤效应，而且氧化侣本身也具有较好的 吸光性能，因此能进一步提高涂料的吸光性能。
[0024] (3)氧化错、氧化侣、氧化姉均为无机材料，与氣碳乳液的相容性不佳，直接添加容 易团聚，不利于提高涂料的性能，因而本发明先通过水热沉淀法制得了复合氧化物，将Ξ种 氧化物进行了有效复合，再通过铁酸醋偶联剂进行表面接枝改性，将有机链段通过化学键 合接枝于复合氧化物的表面并形成了有机包覆层，大大提高了其与氣碳乳液的相容性W及 界面结合强度，使其能均匀分散于涂料中，从而充分提高涂料的吸光性能。
【具体实施方式】：
[0025] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[00%] 实施例1
[0027]按照W下步骤制备水性氣碳吸光涂料：
[00%] (1)将硫酸侣加入水中分散均匀制得质量浓度为4%的硫酸侣溶液，揽拌条件下将 氨氧化钢溶液滴加至硫酸侣溶液中，反应得到产物A，将硝酸姉加入水中分散均匀制得质量 浓度为3%的硝酸姉溶液，揽拌条件下将氨氧化钢溶液滴加至硝酸姉溶液中，反应得到产物 B，将氯氧化错加入水中分散均匀制得质量浓度为5%的氯氧化错溶液，揽拌条件下将氨氧 化钢溶液滴加至氯氧化错溶液中，反应得到产物C，氨氧化钢溶液的滴加速度均为1滴/秒； [0029 ] (2)将步骤(1)得到的产物A、产物B、产物C分别抽滤、洗涂，加入蒸馈水中揽拌10分 钟，产物A、产物B、产物C、蒸馈水的重量比为1:1:3:30，移入反应蓋中，密封后W5°C/分的速 度升溫至240-280°C，恒溫水热5小时，打开反应蓋，取出混合液，固液分离得到沉淀物，W乙 醇为溶剂将沉淀物超临界干燥，得到氧化侣/氧化姉/氧化错复合物备用；
[0030] (3)将重量比为1:5:1 0的步骤(2)得到的氧化侣/氧化姉/氧化错复合物、铁酸醋 偶联剂、四氨巧喃加入恒溫磁力揽拌水浴锅中，升溫至75°C回流反应10小时，加入甲醇沉 淀