抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体及包含其的复合涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料技术，具体地说是一种用氧化铈包膜的抗紫外纳米氧化锌粉体及 包含其的复合涂料。
【背景技术】
[0002] 金属腐蚀造成的巨大损失众所周知，人们一直在努力改善涂料的防腐性能以减少 损失，纳米材料的出现给涂料行业带来了新的机遇和挑战。纳米氧化锌是一种新型高功能 精细无机产品，与普通氧化锌相比，纳米氧化锌具有独特的表面效应、体积效应、量子效应 和介电限域效应等，被应用于涂料中。由于目前的纳米氧化锌有高效的光催化活性，加速了 有机涂层的降解，致使涂层的耐候性大幅度下降，使其应用受到限制。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服上述现有纳米氧化锌存在的缺陷，提供一种用 氧化铺包膜的抗紫外纳米氧化锌粉体，来降低纳米氧化锌光催化活性和纳米氧化锌粒子团 聚现象，提高纳米氧化锌粒子的抗紫外线性能和分散性。
[0004] 为此，本发明采用如下的技术方案：抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，其采用化 学沉淀合成法制备，具体步骤如下：
[0005] A)取0. 01-0. 5mol/L铈盐溶液，按每100ml铈盐溶液加入0. 05-0. 5g阴离子表面 活性剂，每〇.Olmol铈盐加入10-30g纳米氧化锌粉体，溶解后形成溶液A;
[0006] B)取与溶液A相同体积的0. 01-0. 5mol/L碳酸氢钠溶液，缓慢滴入溶液A中，在 40-50°C及转数为300-1200r/min的条件下进行搅拌l-3h，至反应完全，产生白色沉淀；
[0007] C)将产生的白色沉淀进行离心分离，用蒸馏水洗涤3-5次；
[0008] D)将蒸馏水洗涤后的白色沉淀放入50_80°C恒温干燥箱中干燥6_12h;
[0009] E)将干燥后的白色沉淀在100_400°C条件下进行烧结l_5h，得到抗紫外氧化铈包 膜纳米氧化锌粉体，该纳米氧化锌粉体中氧化铺的包膜厚度为5-10nm。
[0010] 本发明通过氧化铈对纳米氧化锌进行包膜改性，降低氧化锌的光催化活性，提高 涂层的抗紫外和耐老化性能。本发明选用碳酸氢钠，无需调节pH值，无有害气体产生，反应 简单，易于操作。
[0011] 进一步，所述的铺盐优选为硝酸铺，浓度优选为0. 2-0. 5mol/L。
[0012] 进一步，所述的阴离子表面活性剂优选为十二烷基硫酸钠，每100ml铈盐溶液加 入(λ05-0. 3g十二烷基硫酸钠。
[0013] 进一步，所述的烧结温度优选为200-400 °C，最优选为290°C，烧结时间最优选为 lh〇
[0014] 进一步，所述碳酸氢钠溶液的浓度优选为0. 3-0. 5mol/L。
[0015] 本发明还提供一种包含上述抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体的复合涂料，其特 征在于，该复合涂料包括以下质量百分比的组分：
[0016]
[0017] 所述的合成树脂为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、酚醛树 月旨、氨基树脂中的一种或多种组合。
[0018] 进一步，所述的助剂优选为分散剂、流平剂中的一种或多种组合；如所述的分散剂 优选为BYK-104S，所述的流平剂优选为BYK-361N。
[0019] 进一步，所述的溶剂优选为二甲苯与醋酸丁脂的混合溶剂。
[0020] 本发明具有如下的优点：
[0021] 1.本发明制备氧化铈包膜纳米氧化锌粉体的方法简单，烧结温度低，时间短，操作 容易，无需控制pH值，无有毒有害物质生成。
[0022] 2.本发明制备的氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，降低了纳米氧化锌的团聚作用，提 高了纳米氧化锌粒子在涂料中的分散性，降低了纳米氧化锌的光催化活性，提高了纳米氧 化锌的抗紫外性能。
[0023] 3.本发明制备的氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，氧化铈包膜厚度为5-10nm，氧化铈 包膜后的纳米氧化锌粉体与涂料组分具有较好的相容性。
[0024] 4.本发明所获得的抗紫外包膜纳米氧化锌复合涂料，具有贮存稳定性好、不易沉 淀的优点。
[0025] 5.本发明所获得的抗紫外包膜纳米氧化锌复合涂料，具有优异的抗紫外性能和耐 老化性能。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明比较例1氧化铈包膜纳米氧化锌的SEM图。
[0027] 图2为本发明比较例2氧化铈包膜纳米氧化锌的SEM图。
[0028] 图3为本发明实施例1氧化铈包膜纳米氧化锌的SEM图。
[0029] 图4为本发明实施例2氧化铈包膜纳米氧化锌的SEM图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员更好 地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0031] 氧化铈包膜纳米氧化锌粉体的制备
[0032] 比较例1
[0033] ㈧取1. 302g硝酸铈溶解于200ml水溶液中，加入0. 12g阴离子表面活性剂十二 烷基苯磺酸钠，1. 2g纳米氧化锌粉体，进行超声分散溶解，利用NaOH溶液调节pH值为12， 形成溶液A。
[0034] (B)取0· 513g碳酸铵溶解于50ml蒸馏水中，形成溶液B。
[0035](C)将50ml溶液B缓慢滴入溶液A中，在温度为50°C、转数为950r/min条件下反 应lh，至反应完全，产生白色沉淀。
[0036] (D)将所得白色沉淀进行离心分离，用蒸馏水洗涤3次。
[0037] (E)将分离后的白色沉淀放入50 °C恒温干燥箱中干燥12h。
[0038] (F)将干燥后的白色粉体在300°C条件下进行烧结2h。
[0039] 比较例2
[0040] ㈧取1. 302g硝酸铈溶解于200ml水溶液中，加入0. 12g阴离子表面活性剂十二 烷基苯磺酸钠，1. 2g纳米氧化锌粉体，进行超声分散溶解，利用NaOH溶液调节pH值为10， 形成溶液A。
[0041 ] (B)取0· 513g碳酸铵溶解于50ml蒸馏水中，形成溶液B。
[0042] (C)将50ml溶液B缓慢滴入溶液A中，在温度为50°C、转数为950r/min条件下反 应lh，至反应完全，产生白色沉淀。
[0043] (D)将所得白色沉淀进行离心分离，用蒸馏水洗涤3次。
[0044] (E)将分离后的白色沉淀放入50 °C恒温干燥箱中干燥12h。
[0045] (F)将干燥后的白色粉体在300°C条件下进行烧结2h。
[0046] 实施例1
[0047] (A)取0. 2mol/L硝酸铈溶液，按每100ml硝酸铈溶液中分别加入0. 05g阴离子表 面活性剂十二烷基硫酸钠，20g纳米氧化锌粉体，进行分散溶解，得溶液A。
[0048] (B)取0. 3mol/L与溶液A相同体积的碳酸氢钠溶液，缓慢滴入溶液A中，在温度为 50°C，转数为1200r/min条件下进行反应lh，至反应完全，产生白色沉淀。
[0049] (C)将所得白色沉淀进行离心分离，用蒸馏水洗涤3次。
[0050] (D)将分离后的白色沉淀放入50 °C恒温干燥箱中干燥12h。
[0051] (E)将干燥后的白色粉体在290°C条件下进行烧结lh。
[0052] 实施例2
[0053] (A)取0. 3mol/L硝酸铈溶液，按每100ml硝酸铈溶液中分别加入0. 15g阴离子表 面活性剂十二烷基硫酸钠，60g纳米氧化锌粉体，进行分散溶解，得溶液A。
[0054] (B)取0. 4mol/L与溶液A相同体积的碳酸氢钠溶液，缓慢滴入溶液A中，在温度为 50°C，转数1200r/min条件下进行搅拌lh，至反应完全，产生白色沉淀。
[0055] (C)将所得沉淀混合物进行离心分离，用蒸馏水洗涤3次。
[0056] (D)将分离后的固体放入50 °C恒温干燥箱中干燥12h。
[0057] (E)将干燥后的白色粉体在300°C条件下进行烧结lh。
[0058] 实施例3
[0059] (A)取0. 5mol/