L硝酸铈溶液，按每100ml硝酸铈溶液中分别加入0. 3g阴离子表面 活性剂十二烷基硫酸钠，150g纳米氧化锌粉体，进行分散溶解，得溶液A。
[0060] (B)取0. 5mol/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。
[0061] (C)将所得沉淀混合物进行离心分离，用蒸馏水洗涤3次。
[0062] (D)将分离后的固体放入50 °C恒温干燥箱中干燥12h。
[0063] (E)将干燥后的白色粉体在300°C条件下进行烧结lh。
[0064] 用ESEM(ESEMXL30FEG)环境扫描电镜观察氧化铈包膜的纳米氧化锌粉体微观形 貌。
[0065] 从比较例1 (图1)与比较例2 (图2)所生成的产物SEM图可以看出，反应中pH值 不同，所生成的产物晶体结构完全不同，因按照比较例方法进行制备氧化铈包膜纳米氧化 锌对pH值的控制比较精确，增加了氧化铈包膜纳米氧化锌的难度。从实施例1(图3)和实 施例2(图4)SEM图可以看出，包膜后纳米氧化锌颗粒大小均匀，无团聚现象。实施例1 (图 3)在290°C条件下烧结lh，所制备包膜后纳米氧化锌效果更好，本发明中利用碳酸氢钠为 反应物，无需调节pH值，无有害气体产生，反应简单，烧结温度低，易于操作。
[0066] 抗紫外包膜纳米氧化锌复合涂料的制备
[0067] 比较例3
[0068] 在容器中加入60g丙烯酸树脂、0.lg分散剂BYK104s、0. 4g流平剂BYK-361N、 39. 5g二甲苯与醋酸丁酯混合溶剂进行分散混合40分钟；然后进行研磨，得到涂料组分一， 取50g脂肪族聚异氰酸酯类固化剂溶解在50g二甲苯溶剂中，制备涂料的组分二，按组分 一：组分二为100 :1〇的比例进行混合均匀，利用空气喷涂方法制备涂层，喷涂后的涂层在 室温25°C下放置7d，进行固化，形成聚氨酯涂层。
[0069] 比较例4
[0070] 取lg纳米氧化锌加入容器中，在容器中加入60g丙烯酸树脂、0.lg分散剂 BYK104s、0. 4g流平剂BYK-361N、38. 5g二甲苯与醋酸丁酯混合溶剂进行分散混合40分钟； 然后进行研磨，得到纳米氧化锌复合涂料组分一；取50g脂肪族聚异氰酸酯类固化剂溶解 在50g二甲苯溶剂中，制备纳米氧化锌复合涂料的组分二，按组分一：组分二为100 :10的 比例进行混合均匀，利用空气喷涂方法制备涂层，喷涂后的涂层在室温25°C下放置7d，进 行固化，形成纳米氧化锌复合涂层。
[0071] 比较例5
[0072] 取lg由比较例1制备的氧化铈包膜纳米氧化锌加入容器中，在容器中加入60g丙 烯酸树脂、〇.lg分散剂BYK104s、0. 4g流平剂BYK-361N、38. 5g二甲苯与醋酸丁酯混合溶剂 进行分散混合40分钟；然后进行研磨，得到包膜纳米氧化锌复合涂料的组分一；取50g脂 肪族聚异氰酸酯类固化剂溶解在50g二甲苯溶剂中，制备包膜纳米氧化锌复合涂料的组分 二，按组分一：组分二为100 :1〇的比例进行混合均匀，利用空气喷涂方法制备涂层，喷涂后 的涂层在室温25°C下放置7d，进行固化，形成包膜纳米氧化锌复合涂层。
[0073] 实施例4
[0074] 取lg按实施例1制备的氧化铈包膜纳米氧化锌加入容器中，在容器中加入60g丙 烯酸树脂、〇.lg分散剂BYK104s、0. 4g流平剂BYK-361N、38. 5g二甲苯与醋酸丁酯混合溶剂 进行混合搅拌40分钟，然后进行研磨，得到抗紫外包膜纳米氧化锌复合涂料的组分一；取 50g脂肪族聚异氰酸酯类固化剂溶解在50g二甲苯溶剂中，制备抗紫外包膜纳米氧化锌复 合涂料的组分二，按组分一：组分二为100 :1〇的比例进行混合均匀，利用空气喷涂方法制 备涂层，喷涂后的涂层在室温25°C下放置7d，进行固化，形成抗紫外包膜纳米氧化锌复合 涂层。
[0075] 氧化铈包膜纳米氧化锌性能评价方法
[0076] 以Q235钢板为基体，进行喷砂处理。利用空气喷涂方法制备涂层，喷涂后的涂层 在室温25°C下放置7d，进行固化。涂层干膜厚度为40±5μπι，尺寸为150mmX75mmX3mm〇 人工气候加速试验按GB/T14522规定，采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法，光源为 UV-B(313nm)灯管。每一循环试验条件为：UV光照，60°C，4h;冷凝，50°C，4h。试验数据如表 1〇
[0077] 表1聚氨酯涂层耐紫外老化300h失光率
[0078]
[0079] 从表1聚氨酯涂层耐紫外老化300h失光率变化值，可以看出，添加本发明氧化铈 包膜纳米氧化锌的聚氨酯复合涂层的失光率最小，耐紫外性能最佳，因此本发明所制备的 抗紫外包膜纳米氧化锌复合涂层具有优异的耐紫外老化性能。
【主权项】
1. 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： A) 取0. 01-0. 5mol/L铈盐溶液，按每100ml铈盐溶液加入0. 01-0. 5g阴离子表面活性 剂，每0.0 lmol铈盐加入10-30g纳米氧化锌粉体，溶解后形成溶液A ; 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； C) 将产生的白色沉淀进行离心分离，用蒸馏水洗涤3-5次； 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 ; 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。2. 根据权利要求1所述的抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，其特征在于，所述的铈 盐为硝酸铺，浓度为〇· 2-0. 5mol/L〇3. 根据权利要求1所述的抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，其特征在于，所述的阴 离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，每l〇〇ml铈盐溶液加入0. 05-0. 3g十二烷基硫酸钠。4. 根据权利要求1所述的抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，其特征在于，所述的烧 结温度为290 °C，烧结时间为lh。5. 根据权利要求1所述的抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体，其特征在于，所述碳酸 氢钠溶液的浓度为〇. 3-0. 5mol/L。6. 包含权利要求1-5任一项所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： 合成树脂 德一肋; 助剂 氣1~5; 抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体 0. 5~10; 溶剂 20~50: 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、酚醛树脂、氨 基树脂中的一种或多种组合。7. 根据权利要求6所述的复合涂料，其特征在于，所述的助剂优选为分散剂、流平剂中 的一种或多种组合。8. 根据权利要求6所述的复合涂料，其特征在于，所述的溶剂为二甲苯与醋酸丁脂的 混合溶剂。
【专利摘要】本发明公开了一种抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体及包含其的复合涂料。由于目前的纳米氧化锌有较高的光催化活性，会加速有机涂层的降解，降低了涂层的耐候性。本发明采用化学沉淀合成法制备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铈的包膜厚度为5-10nm。本发明将抗紫外氧化铈包膜纳米氧化锌粉体添加到涂料中，通过氧化铈对纳米氧化锌进行包膜来降低纳米氧化锌的光催化活性，提高了涂层的抗紫外和耐老化性能。
【IPC分类】C09D175/04, C09D167/08, C09C3/06, C09D7/12, C09D161/06, C09C1/04, C09D163/00, C09D161/20, C09D133/00, C09D167/00
【公开号】CN105273598
【申请号】CN201510808632
【发明人】徐嘉龙, 刘福春, 钱洲亥, 祝郦伟, 刘敏, 孙伟, 韩恩厚, 周海飞, 沈晓明, 胡家元
【申请人】国网浙江省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 中国科学院金属研究所
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月20日