《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》是董前年於2010年4月8日申請的發明專利，該專利申請號為2010101437493，公布號為CN101818009A，專利公布日為2010年9月1日，發明人是張彩雲、董前年、姜冬青、方前鋒，該發明涉及鋁漿料製備工藝。
《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》包括下述步驟：首先採用物理氣相沉積法得到納米片狀鋁粒子，對納米片狀鋁粒子進行分級、表面改性處理；漿料由質量百分比8～12％的納米片狀鋁粒子、1～3％醋丁纖維素、1～5％表面改性劑、3～8％防沉劑、70～80％有機溶劑，0～4％附著力促進劑、金屬增亮劑組成，總量為100％。該發明所得納米片狀鋁粒子厚度為50～100納米，粒徑為8～13微米，徑厚比為200～400，亮度高於115高斯，光反射率大於90％，水面遮蓋力大於10平方米/克。所得漿料與多種有機體系相容性好，噴塗能夠達到真空電鍍效果，可以代替電鍍工藝。
2017年6月22日，《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法
- 公布號：CN101818009A
- 公布日：2010年9月1日
- 申請號：2010101437493
- 申請日：2010年4月8日
- 申請人：董前年
- 地址：江蘇省丹陽市陵口鎮折柳312國道222公里處江蘇森美鋁顏料有限公司
- 發明人：張彩雲、董前年、姜冬青、方前鋒
- Int.Cl.：C09D17/00(2006.01)I、C23C14/24(2006.01)I、C23C14/20(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
片狀鋁粉又稱鋁顏料，是重要的金屬顏料之一，它被廣泛套用於建築、汽車、化工及油墨等行業，中國每年都要消耗大量的鋁粉顏料。但傳統的鋁粉顏料，由於存在粒徑分布寬、鋁粉表面不夠光滑、金屬光澤效應不夠強等缺點，因此在套用上受到了很大的限制。截至2010年，納米片狀鋁粉是近年來隨著納米技術及納米材料的發展而發展起來的一種優良金屬顏料，比起傳統鋁粉，納米片狀鋁粉具有更大的徑厚比、厚度薄、質量小，幾乎所有的納米片狀鋁粉都能水平分布於塗料中，而且在塗料中分布均勻，懸浮性好，不會發生沉聚現象。正是由於納米片狀鋁粉具有一般金屬顏料所沒有的這些優良特性，因此日益受到人們的廣泛關注，而生產納米片狀鋁粉的漿料及製備方法也理所當然成為業內熱門的研究方向。
截至2010年4月，已有技術中納米片狀鋁漿料的製備通常採用典型的金屬顏料製造工藝——霧化球磨法，其是將金屬或其合金熔化噴霧使之成為顆粒，然後在球磨機里將顆粒金屬粉末衝擊研磨成微細的金屬鱗片。然而，這種採用傳統球磨法製得的納米片狀鋁粉存在粒徑分布寬、形狀難以控制的缺陷，通常很難制出符合使用要求的片狀粉末
發明內容
專利目的
《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》的目的是提供一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法，以解決2010年4月之前技術中存在的上述問題。
技術方案
《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》其由質量百分比8～12％的片狀鋁粒子、1～3％的醋丁纖維素、1～5％的表面改性劑、3～8％的防沉劑、70～80％的有機溶劑、0～4％的附著力促進劑和金屬增亮劑組成，總量為100％；所述片狀鋁粒子的純度大於99.8％，厚度為50～100納米，粒徑為8～13微米，徑厚比為200～400。
該發明的技術方案還提出一種仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法，按上述技術方案提供的配方，該製備方法按以下步驟完成：
S1、準備純度在99.8％以上的鋁絲或鋁塊，並進行清洗以備蒸發用；
S2、在將要沉積鋁膜的PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）薄膜表面塗上一層平整的可溶性有機膜；
S3、用蒸發-冷凝法使鋁蒸氣在所述PET薄膜上沉積成光滑平整的納米鋁膜； S4、將沉積有所述納米鋁膜的PET薄膜放在有機溶劑中進行洗脫，實現所述納米鋁膜與所述PET薄膜的分離；
S5、將含有所述納米鋁膜的洗脫液在高速離心機中離心脫溶劑，得到固含量為40～50％納米鋁漿料；
S6、將所述固含量為40～50％納米鋁漿料在高速攪拌機中進行機械攪拌，破碎所述納米鋁膜；
S7、對破碎的所述納米鋁膜進行篩分、分級，得到厚度為50～100納米、粒徑為8～13微米的納米片狀鋁粒子；
S8、加入表面改性劑對所述納米片狀鋁粒子進行表面改性處理；
S9、向表面處理後的所述納米片狀鋁粒子加入防沉劑、有機溶劑及助劑，形成仿電鍍納米片狀鋁漿料。
改善效果
《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》的技術方案採用PVD（Physical Vapor Deposition，物理氣相沉積）法製備納米鋁膜，能夠獲得表面平整光滑、厚度為50～100納米仿電鍍級納米片狀鋁漿，並且片狀鋁粒子徑厚比極大（200～400），光反射率（＞90％）、水面遮蓋力（＞10平方米/克）和亮度（＞115高斯）極高，所得漿料與多種有機體系相容性好，噴塗能夠達到真空電鍍效果，可以代替電鍍工藝，在塗料或油墨中較少用量即可獲得優異的鍍鉻效果，使用成本更為經濟，同時為將PVD法用於生產仿電鍍納米鋁漿及其產業化提供了可能性。
附圖說明
圖1為《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》實施例流程圖。
權利要求
1.《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》其特徵在於，其由質量百分比8～12％的片狀鋁粒子、1～3％的醋丁纖維素、1～5％的表面改性劑、3～8％的防沉劑、70～80％的有機溶劑、0～4％的附著力促進劑和金屬增亮劑組成，總量為100％；所述片狀鋁粒子採用物理氣相沉積PVD法製備，且其表面平整光滑、厚度為50～100納米、徑厚比為200～400、光反射率大於90％、水面遮蓋力大於10平方米/克以及亮度大於115高斯。
2.如權利要求1所述的仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特徵在於，所述表面改性劑為矽烷類偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑、脂肪酸類衍生物中的一種或幾種。
3.如權利要求1所述的仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特徵在於，所述防沉劑為聚乙烯蠟或聚醯胺蠟。
4.如權利要求1所述的仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特徵在於，所述有機溶劑為醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚中的一種或幾種。
5.一種仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法，其特徵在於，按權利要求1所述的配方，該製備方法按以下步驟完成：
S1、準備純度在99.8％以上的鋁絲或鋁塊，並進行清洗以備蒸發用；
S2、在將要沉積鋁膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜表面塗上一層平整的可溶性有機膜；
S3、用蒸發-冷凝法使鋁蒸氣在所述PET薄膜上沉積成光滑平整的納米鋁膜；
S4、將沉積有所述納米鋁膜的PET薄膜放在有機溶劑中進行洗脫，實現所述納米鋁膜與所述PET薄膜的分離；
S5、將含有所述納米鋁膜的洗脫液在高速離心機中離心脫溶劑，得到固含量為40～50％納米鋁漿料；
S6、將所述固含量為40～50％納米鋁漿料在高速攪拌機中進行機械攪拌，破碎所述納米鋁膜；
S7、對破碎的所述納米鋁膜進行篩分、分級，得到厚度為50～100納米、粒徑為8～13微米的納米片狀鋁粒子；
S8、加入表面改性劑對所述納米片狀鋁粒子進行表面改性處理；
S9、向表面處理後的所述納米片狀鋁粒子加入防沉劑、有機溶劑及助劑，形成仿電鍍納米片狀鋁漿料。
6.如權利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法，其特徵在於，所述表面改性劑為矽烷類偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑、脂肪酸類衍生物中的一種或幾種。
7.如權利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法，其特徵在於，所述防沉劑為聚乙烯蠟或聚醯胺蠟。
8.如權利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法，其特徵在於，所述有機溶劑為醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚中的一種或幾種。
9.如權利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法，其特徵在於，所述助劑為附著力促進劑、金屬增亮劑。
實施方式
《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》的基本思路是採用PVD法製備納米級片狀鋁粒子，其大致的技術路線是：先利用PVD法在PET薄膜上製備納米鋁膜；再將納米鋁膜從PET薄膜上剝離並進行收集；然後經破碎得到納米片狀鋁粒子；再加入適量的表面改性劑，對納米鋁粒子進行表面改性處理；最後進行配方設計，加入相應的助劑，配成10％的鋁漿。
首先需要對該發明仿電鍍納米片狀鋁漿料的配方進行詳細說明。本實施例的漿料由質量百分比8～12％的納米片狀鋁粒子、1～3％的醋丁纖維素、1～5％的表面改性劑、3～8％的防沉劑、70～80％的有機溶劑、0～4％的附著力促進劑、金屬增亮劑組成，總量為100％；其中，片狀鋁粉的純度大於99.8％，厚度為50～100納米，粒徑為8～13微米，徑厚比為200～400。
如圖1所示，根據以上配方，本實施例仿電鍍納米片狀鋁漿料的製備方法包括以下步驟S1～S8。
S1、原料準備：準備純度在99.8％以上的鋁絲或鋁塊，並進行清洗以備蒸發用； S2、形成納米可轉移膜：在將要沉積鋁膜的PET薄膜表面塗上一層平整的可溶性有機膜；
S3、形成納米鋁膜：用蒸發-冷凝法使鋁蒸氣在所述PET薄膜上沉積成光滑平整的納米鋁膜；
S4、洗脫：將沉積有所述鋁膜的PET薄膜放在有機溶劑中進行洗脫，實現所述納米鋁膜與所述PET薄膜的分離；
S5、固液分離：將含有所述納米鋁膜的洗脫液在高速離心機中離心脫溶劑，得到固含量為40～50％納米鋁漿料；
S6、破碎：將固含量為40～50％納米鋁漿料在高速攪拌機中進行機械攪拌，破碎所述納米鋁膜；
S7、篩分、分級：對破碎的所述納米鋁膜進行篩分、分級，得到厚度為50～100納米、粒徑為8～13微米納米片狀鋁粒子；
S8、表面改性：加入表面改性劑對所述納米鋁粒子進行表面改性處理；
S9、配成漿料：向表面改性處理後的所述納米片狀鋁粒子中加入防沉劑、有機溶劑及助劑，形成仿電鍍級納米片狀鋁漿料。
綜上所述，該發明的技術方案採用PVD法製備納米鋁膜，能夠獲得表面平整光滑、厚度為50～100納米仿電鍍級納米片狀鋁漿料，並且鋁粒子徑厚比極大（200～400），光反射率（＞90％）、水面遮蓋力（＞10平方米/克）和亮度（＞115高斯）極高，所得漿料與多種有機體系相容性好，噴塗能夠達到真空電鍍效果，可以代替電鍍工藝，在塗料或油墨中較少用量即可獲得優異的鍍鉻效果，使用成本更為經濟，同時為將PVD法用於生產仿電鍍納米片狀鋁漿及其產業化提供了可能性。
榮譽表彰
2017年6月22日，《一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其製備方法》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。
