本发明涉及涂料领域，具体涉及涂料用纳米填料、制备方法及其应用。
背景技术：
：涂料可以用不同的施工工艺涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物体形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。基于涂料的功能来划分，涂料可分为很多不同的类型，最常见的有隔热涂料和防水涂料等。隔热涂料能够对波长在400nm-2500nm范围的太阳红外线和紫外线进行反射，避免太阳的热量在物体表面进行累积升温，起到隔热的作用，同时，又能自动进行热量辐射达到散热的目的，降低物体的温度，即使在阴天和夜晚涂料也依然具备上述功能，也能辐射热量，从而降低物体的温度。防水涂料是一类涂覆于被保护或被装饰的物体表面后形成致密涂膜的防护涂料，在工程建筑领域有越来越多的应用。在使用中，仅具有单一性能的涂料往往不能够满足使用需求。当用于涂刷有裂纹且需要隔热的物体时，就需要涂料兼具防水与隔热的特性，这时普通单一的隔热涂料或是防水涂料就不能够满足上述要求。技术实现要素：本发明的目的提供了一种涂料用纳米填料、制备方法及其应用，该制备方法制得的涂料用纳米填料用于涂料的制备，使得涂料具有很好的防水、隔热效果，同时耐老化性能优良，是一种环保耐用的涂料，适于推广使用。为了实现上述目的，本发明提供了一种涂料用纳米填料的制备方法，所述制备方法包括：将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙混合、煅烧后研磨过筛制得所述涂料用纳米填料。本发明还提供了上述制备方法制得的涂料用纳米填料。本发明还提供了一种纳米保温涂料的制备方法，包括：1)将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙混合、煅烧后研磨过筛制得纳米填料；2)将苯丙乳液、水性环氧树脂和消泡剂搅拌混合后制得成膜乳液m1；3)将抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂与所述纳米填料加入到所述成膜乳液m1中进行搅拌，即制得所述纳米保温涂料。通过上述技术方案，本发明通过本发明通过将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙混合、煅烧后研磨过筛制得纳米填料加入到成膜乳液m1中，同时加入抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂等助剂进行混合使制得的涂料具有很好的防水、隔热效果，同时还具有良好的耐老化性能。本发明中选择了将苯丙乳液、水性环氧树脂和消泡剂搅拌混合后制得成膜乳液m1，提高了成膜乳液m1与其他原料之间的相互协同作用进而大大提高了所制得的涂料的防水、隔热效果及耐老化性能。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供了一种涂料用纳米填料的制备方法，所述制备方法包括：将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙混合、煅烧后研磨过筛制得所述涂料用纳米填料。在上述制备方法中，步骤1)中各原料的具体用量均可以在宽的范围内控制，但是为了提高制得的增强的填料抗老化性能，优选地，云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙重量比为1：1.1-1.5：0.5-2.5：3-8：0.5-2.1：2-4。上述技术方案中，所述煅烧的条件可以在宽的条件下控制，但是为了进一步的提高煅烧的效率及制得纳米填料的保温性能，优选地，所述煅烧至少满足以下条件：自室温以10-15℃/min的速率升温至650-700℃，煅烧1-2h；接着，以10-15℃/min的速率升温至850-900℃，煅烧1-2h；最后，以10-15℃/min的速率降至100-150℃后直接水冷。上述技术方案中，制得的纳米填料的具体粒径大小可以控制在较宽的范围内，但是为了提高制得的纳米填料与涂料中其他组分之间的相互协同作用，所述纳米填料的粒径为200-500nm。本发明中还提供了一种由上述制备方法制得的涂料用纳米填料。本发明还提供了一种纳米保温涂料的制备方法，包括：1)将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙混合、煅烧后研磨过筛制得纳米填料；2)将苯丙乳液、水性环氧树脂和消泡剂搅拌混合后制得成膜乳液m1；3)将抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂与所述纳米填料加入到所述成膜乳液m1中进行搅拌，即制得所述涂料用纳米填料。本发明中，各原料的具体用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的涂料的防水性能、保温性能及耐老化性能，优选地，按照重量份计，所述苯丙乳液、水性环氧树脂、消泡剂、纳米填料、抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂的用量比为10：5-7：0.2-0.5：1.5-2.5：0.5-0.6：0.11-0.31：0.05-0.15：0.1-0.3。在上述涂料的制备过程中，各步骤中使用搅拌的具体条件可以在宽的范围内调节，但是为了进一步提高制备效率，优选地，步骤2)和3)中所述的搅拌各自独立地至少满足以下条件：转速为2000-3000rpm，和/或时间为30-60min。在上述涂料的制备过程中，所述抗老化剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高涂料的耐老化性能，优选地，所述抗老化剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚和抗氧剂lu1u中的一种或多种。在上述涂料的制备过程中，所述消泡剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高涂料的保温性能、耐老化性能，优选地，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。上述涂料的制备过程中，所述成膜助剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高涂料的制备效率及成膜性能及耐老化性能，优选地，所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯-12中的一种或多种；在上述涂料的制备过程中，所述润湿剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高涂料的制备效率及成膜性能及耐老化性能，优选地，所述润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯、乙醇、丙二醇和甘油中的一种或多种；同时，同样为了提高制得的涂料的效率及成膜性能及耐老化性能，进一步优选地，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和丙烯酸酯中一种或多种。本发明中还提供了一种上述制备方法制得的纳米保温涂料。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。制备例1将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙按照1：1.1：0.5：3：0.5：2的重量比进行混合后先自室温25℃下以10℃/min的速率升温至650℃，煅烧2h；接着，以10℃/min的速率升温至850℃，煅烧1h；最后，以10℃/min的速率降至100℃后直接水冷；最后研磨过筛制得粒径为200nm的纳米填料；记作w1。制备例2将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙按照1：1.3：1.5：5：1.5：3的重量比进行混合后先自室温25℃下以15℃/min的速率升温至700℃，煅烧1h；接着，以15℃/min的速率升温至900℃，煅烧2h；最后，以15℃/min的速率降至150℃后直接水冷；最后研磨过筛制得粒径为400nm的纳米填料；记作w2。制备例3将云母粉、钛白粉、尖晶石粉、硅藻土、陶瓷纤维和硅酸钙按照1：1.5：2.5：8：2.1：4的重量比进行混合后先自室温25℃下以15℃/min的速率升温至00℃，煅烧2h；接着，以15℃/min的速率升温至850℃，煅烧2h；最后，以15℃/min的速率降至130℃后直接水冷；最后研磨过筛制得粒径为500nm的纳米填料；记作w3。制备例4按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w4；不同的是升温速率速率为20℃/min。制备例5按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w5；不同的是降温速率为20℃/min。制备例6按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w6；不同的是直接在650℃煅烧3h后直接降温至100℃后直接水冷。制备例7按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w7；不同的是直接升温至850℃煅烧3h后降温至100℃后直接水冷，未在500℃煅烧过渡。制备例8按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w8；不同的是原料中未加入云母粉。制备例9按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w9；不同的是原料中未加入钛白粉。制备例10按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w10；不同的是原料中未加入尖晶石粉。制备例11按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w11；不同的是原料中未加入硅藻土。制备例12按照制备例1的方法制得纳米填料，记作w12；不同的是原料中未加入陶瓷纤维。实施例1先将苯丙乳液、水性环氧树脂和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚先在2000rpm转速下搅拌60min制得成膜乳液m1；接着，将2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、丙二醇丁醚、脂肪酸甲酯和聚二甲基硅氧烷与所述纳米填料w1加入到成膜乳液m1、在2000rpm转速下搅拌30min即制得所述纳米保温涂料，记作a1；其中，所述苯丙乳液、水性环氧树脂、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、纳米填料w1、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、丙二醇丁醚、脂肪酸甲酯和聚二甲基硅氧烷的用量比为10：5：0.2：1.5：0.5：0.11：0.05：0.1。实施例2先将苯丙乳液、水性环氧树脂和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚先在2500rpm转速下搅拌50min制得成膜乳液m1；接着，将抗氧剂lu1u、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇和丙烯酸酯与所述纳米填料w2加入到成膜乳液m1、在2500rpm转速下搅拌50min即制得所述纳米保温涂料，记作a2；其中，所述苯丙乳液、水性环氧树脂、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、纳米填料w2、抗氧剂lu1u、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇和丙烯酸酯的用量比为10：6：0.3：2：0.55：0.20：0.12：0.2。实施例3先将苯丙乳液、水性环氧树脂和聚二甲基硅氧烷先在3000rpm转速下搅拌30min制得成膜乳液m1；接着，将2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、丙二醇甲醚醋酸酯、甘油和聚甲基苯基硅氧烷与所述纳米填料w3加入到成膜乳液m1、在3000rpm转速下搅拌30min即制得所述纳米保温涂料，记作a3；其中，所述苯丙乳液、水性环氧树脂、聚二甲基硅氧烷、纳米填料w3、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、丙二醇甲醚醋酸酯、甘油和聚甲基苯基硅氧烷的用量比为10：7：0.5：2.5：0.6：0.31：0.15：0.3。实施例4按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作a4；不同的是使用的纳米填料为w4。实施例5按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作a5；不同的是使用的纳米填料为w5。实施例6按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作a6；不同的是使用的纳米填料为w6。实施例7按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作a7；不同的是使用的纳米填料为w7。对比例1按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b1；不同的是使用的纳米填料为w8。对比例2按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b2；不同的是使用的纳米填料为w9。对比例3按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b3；不同的是使用的纳米填料为w10。对比例4按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b4；不同的是使用的纳米填料为w11。对比例5按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b5；不同的是使用的纳米填料为w12。对比例6按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b6；不同的是未使用水性环氧树脂。对比例7按照实施例1的方法制得纳米保温涂料，记作b7；不同的是未使用纳米填料w1。检测例1对上述实施例和对比例制得的涂料a1-a7及b1-b7进行防水实验测试，具体方法为：将上述涂料a1-a7及b1-b7分多次涂刷在打过蜡的玻璃板上，涂层总厚度为1.5毫米，将玻璃板静放7天后置于烘箱内50℃±2℃烘24小时，取出放置3小时后置于压强为0.3mpa的水下，保持30分钟，观察有无渗漏现象，具体结果见表1。检测例2对上述实施例和对比例制得的涂料a1-a7及b1-b7进行隔热实验测试，具体方法为：将上述涂料a1-a7及b1-b7分别涂覆于腔式容器表面，将容器置于太阳下暴晒10小时后测试容器内部温度，具体结果见表1。检测例3对上述实施例和对比例制得的涂料a1-a7及b1-b7进行抗老化实验检测，同时将上述涂料a1-a7及b1-b7分别涂抹于金属件上，3个月后观察发现金属件是否出现老化现象，具体结果见表1。表1防水实验温度/℃是否老化a1不渗水26未老化a2不渗水27未老化a3不渗水29未老化a4不渗水28未老化a5不渗水30未老化a6不渗水30未老化a7不渗水31未老化b1渗水37老化b2渗水38老化b3渗水36老化b4渗水36老化b5渗水37老化b6渗水37老化b7渗水39老化以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，通过将各质量份的原料在容器中进行混合，接触，相互间产生协同作用，从而得到涂料用纳米填料，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12