【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料消光粉，尤其是指一种低粘度光固化涂料用消光粉及其制备方法。
技术介绍
1、uv涂料被广泛应用到木器、家具及其它需要外涂层的产品上，其能提升产品外观，并遮盖产品表面的缺陷，同时具有快速固化、耐候性、耐化学性、储存稳定性、低voc等优点，而在部分应用场景中，需要uv涂料具有一定的消光效果，但uv涂料不像其它涂料体系(其它涂料体系在固化期间涂层会出现明显的收缩，因而形成粗糙的表面而易于消光)，其需要配方内的消光粉(二氧化硅)发挥作用才能实现消光效应。现有提高uv涂料消光效果的方法是向uv涂料内添加高浓度的二氧化硅或高粒径的二氧化硅，但高浓度的二氧化硅易引起涂料流动性变差，对涂层的涂布与固化不利，不易施工；而使用高粒径的二氧化硅，会导致固化膜的粗糙度增加，手感变差，且易使uv涂料在长期储存过程沉降，稳定性变差。为解决uv涂料储存过程中的沉降问题，常需将二氧化硅进行表面处理。传统的方法采用费托蜡、聚烯烃蜡、石蜡等蜡进行包覆处理，如us6770128采用15～30％的蜡对二氧化硅进行处理得到低粘度、消光性较好的二氧化硅。但该法所得二氧化硅使用聚烯烃蜡包覆，比表面介于350-400m2/g，硬度和耐磨性相对不够。也可采用硅烷对二氧化硅进行处理，如us2012202914采用含双键的有机聚硅氧烷对二氧化硅进行表面改性，得到透明度高、耐磨性好、防沉性较好的二氧化硅；grace采用硅烷对二氧化硅进行改性，已在市面上推出了一支性能优异的产品rad2105，该产品粘度低、透明度高、耐磨性好、防沉效果较好。但硅烷处理工艺较复杂，生产成本
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低粘度光固化涂料用消光粉，加入到uv涂料使用时，其具有消光性较强、粘度低、硬度高、耐磨性好、贮存稳定性好、成本较低等优点。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、低粘度光固化涂料用消光粉，在二氧化硅制备过程中加入金属离子，其中金属离子为碱土金属、过渡金属、稀土金属中的一种或几种，在金属离子盐析和共沉淀作用下，金属离子附着在二氧化硅的孔隙内，得到低孔径、低吸油值、高比表面的掺杂二氧化硅，然后水洗过滤、干燥、聚乙烯蜡处理、粉碎获得消光粉。
4、与现有技术相比，本专利技术的低粘度光固化涂料用消光粉，具有以下有益效果：
5、(1)本专利技术通过将金属离子引入二氧化硅的孔隙，得到低孔径、低吸油值、高比表面的二氧化硅，再利用聚乙烯蜡包覆处理二氧化硅，即可获得本专利技术的消光粉，本专利技术的消光粉加入到uv涂料使用时，其具有消光性较强、粘度低、硬度高、耐磨性好、贮存稳定性好、成本较低等优点；
6、(2)在金属离子强烈的盐析作用下，二氧化硅胶体无需预先形成溶胶便可在反应混合液中直接沉淀析出，因而得出聚集粒子较细、孔径较小、比表面较大、硬度较高的二氧化硅，另外，金属离子占据了二氧化硅孔隙的一部分位置，导致孔径进一步减少，且金属离子在二氧化硅的孔隙中呈梯度分布，使所得的二氧化硅不同位置处的折射率不同，因此，其与涂料内不同折射率的组份混合时，其透光率更高，固化后的膜层透明度更高，更美观；
7、(3)二氧化硅表面有许多羟基(孤立羟基、邻位羟基和偕羟基)，羟基的活性比较高，经长期储存后，易与树脂中的羧基、氨基、羟基等相互作用，生成分子量更大的物质，导致涂料粘度增加，并分层形成硬沉淀，使涂料稳定性变差，本专利技术利用聚乙烯蜡对二氧化硅进行包覆处理，从而改善二氧化硅与树脂的相容性和防沉性，后增稠现像不明显，且聚乙烯蜡原材料成本低以及工艺简单。
8、优选的，消光粉的比表面介于450～700m2/g，优选为500～600m2/g，更优选为520～570m2/g。
9、二氧化硅的比表面介于450～700m2/g，比表面相对较大；已知二氧化硅的比表面与硬度有关系，比表面越小，硬度越低，耐磨性越差；而比表面越大，硬度越高，耐磨性越好，因此本专利技术所提供的二氧化硅硬度相对较高，耐磨性较好，且比表面相对较大，表面改性时的工艺相对简单，成本相对较低。
10、优选的，消光粉的孔体积介于0.8～1.2ml/g，优选为0.9～1.1ml/g。
11、二氧化硅的孔体积介于0.8～1.2ml/g，已知二氧化硅的孔体积越少，使得涂料粘度越低，流动性越好，但孔体积减少，堆比随之增加，导致涂料配方中单位体积二氧化硅的粒子数相应减少，消光性下降；而孔体积越大，使得涂料粘度越高，流动性越差，但消光性相对较好，因此，选用孔体积适中的二氧化硅，以确保制备出的消光粉添加到uv涂料后粘度较低且消光性较好。
12、优选的，消光粉的平均孔径介于6.0～8.0nm，优选为6.5～7.5nm。
13、二氧化硅的平均孔径介于6.0～8.0nm，已知二氧化硅的孔体积相同的情况下，平均孔径越小，孔越多，比表面越高，uv树脂及其稀释单体更易吸附进入二氧化硅粒子内部，从而使涂料粘度降低；而平均孔径越大，孔越少，比表面越低，uv树脂及其稀释单体更易将二氧化硅润湿而留在孔外面，使得涂料粘度增加，为了避免涂料粘度过高，选用平均孔径适中的二氧化硅。
14、优选的，消光粉的吸油值介于130～180g/100g，优选为140～160g/100g。
15、二氧化硅的吸油值介于130～180g/100g(吸油值一般由比表面和孔体积决定，反映了二氧化硅吸附油脂的能力)，已知吸油值越高，其吸附油脂的能力越强，在比表面相同的情况下，吸油值越高，说明孔体积越大，消光性越好，但涂料粘度越高，流动性越差；而吸油值越低，孔体积越小，涂料粘度越低，流动性越好，但消光性变差，因此，选用吸油值适中的二氧化硅。
16、优选的，聚乙烯蜡占消光粉总重量的7～18％。若用量过少，对防沉性改善效果不明显；若用量过大，则成本增加。
17、优选的，消光粉的灼烧减量为10～21％。高温灼烧下，二氧化硅表面的处理剂大部分会氧化挥发掉，同时，表面羟基会脱水形成si-0-si键，因此，常用灼烧减量大致评估表面处理剂(聚乙烯蜡)用量，其值略偏高，本专利技术所提供的二氧化硅，其灼烧减量介于10～21％。
18、优选的，消光粉的粒径(d50)介于4.0～7.0um。已知粒径越高，消光性越好，但高粒径的二氧化硅易形成粗糙的表面，手感变差；而粒径越低，固化后的膜层越细腻，手感越好，但消光性变差，故选用上述粒径适中的二氧化硅。
19、优选的，含金属离子的可溶性物质中的金属离子为镁、钙、锶、钡、锌、锰、镍、铝、铁、钛、锆和铈中的一种或多种。在上述金属离子强烈的盐析和共沉淀作用下，二氧化硅在反应液中无需预先形成溶胶便可直接沉淀析出，从而得出聚集粒子较细、孔径较小、比表面较大、硬度较高的二氧化硅。盐析作用与金属离子浓度与价态有关本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，在二氧化硅制备过程中加入金属离子，其中金属离子为碱土金属、过渡金属、稀土金属中的一种或几种，在金属离子盐析和共沉淀作用下，金属离子附着在二氧化硅的孔隙内，得到低孔径、低吸油值、高比表面的掺杂二氧化硅，然后水洗过滤、干燥、聚乙烯蜡处理、粉碎获得消光粉。
2.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的比表面介于450～700m2/g。
3.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的孔体积介于0.8～1.2ml/g。
4.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的平均孔径介于6.0～8.0nm。
5.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的吸油值介于130～180g/100g。
6.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，聚乙烯蜡占消光粉总重量的7～18％。
7.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的灼烧减量为10～21％。
...【技术特征摘要】
1.低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，在二氧化硅制备过程中加入金属离子，其中金属离子为碱土金属、过渡金属、稀土金属中的一种或几种，在金属离子盐析和共沉淀作用下，金属离子附着在二氧化硅的孔隙内，得到低孔径、低吸油值、高比表面的掺杂二氧化硅，然后水洗过滤、干燥、聚乙烯蜡处理、粉碎获得消光粉。
2.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的比表面介于450～700m2/g。
3.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的孔体积介于0.8～1.2ml/g。
4.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的平均孔径介于6.0～8.0nm。
5.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的吸油值介于130～180g/100g。
6.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，聚乙烯蜡占消光粉总重量的7～18％。
7.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的灼烧减量为10～21％。
8.按照权利要求1所述的低粘度光固化涂料用消光粉，其特征在于，消光粉的粒径介于4.0～7.0um。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：胡颖妮，王志成，
申请(专利权)人：广州凌玮科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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