CN111019515A - 一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法 - Google Patents
一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111019515A CN111019515A CN201911349113.1A CN201911349113A CN111019515A CN 111019515 A CN111019515 A CN 111019515A CN 201911349113 A CN201911349113 A CN 201911349113A CN 111019515 A CN111019515 A CN 111019515A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- silicon dioxide
- generating element
- steam generating
- nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 167
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 13
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims abstract description 13
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical compound [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 11
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 7
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 6
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical group [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 15
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明涉及涂层技术领域，且公开了一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，包括以下份数的原料：二氧化硅颗粒160‑200份、疏基硅烷3‑5份、乙烯基硅烷5‑9份、氨基硅烷偶联剂10‑20份、羟基硅油50‑60份、正硅酸乙酯20‑30份和分散剂5‑10份。该电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法，通过将二氧化硅颗粒160‑200份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，自主制备纳米二氧化硅材料，本制备方法制备成本低，使得纳米二氧化硅涂层的制备成本随之降低，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用。
Description
技术领域
本发明涉及涂层技术领域，具体为一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人们对生活质量要求的不断提高以及环保和节能意识的不断增强，具有自清洁功能的表面得到了迅速的发展，自清洁表面是指表面的污染物或灰尘在重力、雨水或风力等外力作用下能够自动脱落或被降解的一种表面，疏水涂料已广泛应用于现代生活和工业中的诸多方面。
中国专利CN106884158B提出了一种耐高温耐腐蚀的二氧化硅涂层及其制备方法和应用，该发明制备的耐高温耐腐蚀的二氧化硅涂层，极大的提高了水轮机叶片的性能，制备工艺简单，无污染，耗能低，成本低，安全系数高，适合工业化生产，保证了水轮机机组的长期安全稳定运行和使用寿命，该发明缺乏***的制备方法，对于纳米二氧化硅的获取依靠外部采购，使得制备成本大大提高，故而提出一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法，具备制备成本低等优点，解决了传统方法缺乏***的制备方法，对于纳米二氧化硅的获取依靠外部采购，使得制备成本大大提高的问题。
(二)技术方案
为实现上述制备成本低的目的，本发明提供如下技术方案：一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，包括以下份数的原料：二氧化硅颗粒160-200份、疏基硅烷3-5份、乙烯基硅烷5-9份、氨基硅烷偶联剂10-20份、羟基硅油50-60份、正硅酸乙酯20-30份和分散剂5-10份。
优选的，所述分散剂5-10份为十二烷基苯磺酸钠。
一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，包括以下步骤：
1)将二氧化硅颗粒160-200份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒160-200份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1；
2)步骤1制得的纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷3-5份、乙烯基硅烷5-9份和氨基硅烷偶联剂10-20份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2；
3)将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油50-60份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯20-30份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料；
4)将步骤3制得的低表面能材料放入容器内，加入步骤2制得的纳米二氧化硅2，得到疏水涂料；
5)将步骤4制得的疏水涂料投入喷涂装置内，将其喷涂到电热蒸汽发生元件容易产生水垢的位置，凝固后得到一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层。
优选的，步骤2所述纳米二氧化硅1的直径为2.07微米。
优选的，所用超声波的频率为20kHz，功率为1500W，粉碎时间以小时计，在单一影响因素分析时，搅拌棒齿间距为15mm，转速为300r·min-1，分散剂浓度为0.09g·L-1。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法，通过将二氧化硅颗粒160-200份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒160-200份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1，纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷3-5份、乙烯基硅烷5-9份和氨基硅烷偶联剂10-20份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2，自主制备纳米二氧化硅材料，本制备方法制备成本低，使得纳米二氧化硅涂层的制备成本随之降低，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用。
2、该电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法，通过将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油50-60份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯20-30份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料，将低表面能材料放入容器内，加入纳米二氧化硅2，得到疏水涂料，得到的涂料疏水和疏油，能够抵抗部分有机溶剂的侵蚀。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，包括以下份数的原料：二氧化硅颗粒160份、疏基硅烷3份、乙烯基硅烷5份、氨基硅烷偶联剂10份、羟基硅油50份、正硅酸乙酯20份和分散剂5份。
分散剂5份为十二烷基苯磺酸钠。
一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，包括以下步骤：
1)将二氧化硅颗粒160份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒160份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1；
2)步骤1制得的纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷3份、乙烯基硅烷5份和氨基硅烷偶联剂10份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2；
3)将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油50份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯20份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料；
4)将步骤3制得的低表面能材料放入容器内，加入步骤2制得的纳米二氧化硅2，得到疏水涂料；
5)将步骤4制得的疏水涂料投入喷涂装置内，将其喷涂到电热蒸汽发生元件容易产生水垢的位置，凝固后得到一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层。
步骤2纳米二氧化硅1的直径为2.07微米。
所用超声波的频率为20kHz，功率为1500W，粉碎时间以小时计，在单一影响因素分析时，搅拌棒齿间距为15mm，转速为300r·min-1，分散剂浓度为0.09g·L-1。
实施例二：一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，包括以下份数的原料：二氧化硅颗粒180份、疏基硅烷4份、乙烯基硅烷7份、氨基硅烷偶联剂15份、羟基硅油55份、正硅酸乙酯25份和分散剂7份。
分散剂7份为十二烷基苯磺酸钠。
一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，包括以下步骤：
1)将二氧化硅颗粒180份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒180份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1；
2)步骤1制得的纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷4份、乙烯基硅烷7份和氨基硅烷偶联剂15份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2；
3)将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油55份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯25份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料；
4)将步骤3制得的低表面能材料放入容器内，加入步骤2制得的纳米二氧化硅2，得到疏水涂料；
5)将步骤4制得的疏水涂料投入喷涂装置内，将其喷涂到电热蒸汽发生元件容易产生水垢的位置，凝固后得到一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层。
步骤2纳米二氧化硅1的直径为2.07微米。
所用超声波的频率为20kHz，功率为1500W，粉碎时间以小时计，在单一影响因素分析时，搅拌棒齿间距为15mm，转速为300r·min-1，分散剂浓度为0.09g·L-1。
实施例三：一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，包括以下份数的原料：二氧化硅颗粒200份、疏基硅烷5份、乙烯基硅烷9份、氨基硅烷偶联剂20份、羟基硅油60份、正硅酸乙酯30份和分散剂10份。
分散剂10份为十二烷基苯磺酸钠。
一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，包括以下步骤：
1)将二氧化硅颗粒200份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒200份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1；
2)步骤1制得的纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷5份、乙烯基硅烷9份和氨基硅烷偶联剂20份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2；
3)将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油60份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯30份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料；
4)将步骤3制得的低表面能材料放入容器内，加入步骤2制得的纳米二氧化硅2，得到疏水涂料；
5)将步骤4制得的疏水涂料投入喷涂装置内，将其喷涂到电热蒸汽发生元件容易产生水垢的位置，凝固后得到一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层。
步骤2纳米二氧化硅1的直径为2.07微米。
所用超声波的频率为20kHz，功率为1500W，粉碎时间以小时计，在单一影响因素分析时，搅拌棒齿间距为15mm，转速为300r·min-1，分散剂浓度为0.09g·L-1。
本发明的有益效果是：通过将二氧化硅颗粒160-200份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒160-200份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1，纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷3-5份、乙烯基硅烷5-9份和氨基硅烷偶联剂10-20份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2，自主制备纳米二氧化硅材料，本制备方法制备成本低，使得纳米二氧化硅涂层的制备成本随之降低，免去了使用者的烦恼，方便了使用者的使用，通过将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油50-60份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯20-30份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料，将低表面能材料放入容器内，加入纳米二氧化硅2，得到疏水涂料，得到的涂料疏水和疏油，能够抵抗部分有机溶剂的侵蚀，解决了传统方法缺乏***的制备方法，对于纳米二氧化硅的获取依靠外部采购，使得制备成本大大提高的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，其特征在于，包括以下份数的原料：二氧化硅颗粒160-200份、疏基硅烷3-5份、乙烯基硅烷5-9份、氨基硅烷偶联剂10-20份、羟基硅油50-60份、正硅酸乙酯20-30份和分散剂5-10份。
2.一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层，其特征在于，所述分散剂5-10份为十二烷基苯磺酸钠。
3.一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将二氧化硅颗粒160-200份送入超声波粉碎机的粉碎筒内，加入适量的水和三氧化二铝，三氧化二铝粉末直径分别为7毫米、5毫米、3毫米和2毫米，其质量配比分别为30％、20％、20％和30％，利用研磨介质之间相互碰撞产生的挤压、剪切和冲击等作用力粉碎处于其间的原料，具有一定浓度的料浆在超声场的作用下同时发生空化作用，产生高能量的冲击波和微射流，对二氧化硅颗粒160-200份进行同步粉碎及分散，而后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化，得到纳米二氧化硅1；
2)步骤1制得的纳米二氧化硅分散在有机溶剂内，添加改性剂，然后使用疏基硅烷3-5份、乙烯基硅烷5-9份和氨基硅烷偶联剂10-20份对纳米二氧化硅进行表面处理，得到纳米二氧化硅2；
3)将适量的水、盐酸、乙醇、羟基硅油50-60份加入到装有回流装置的三颈瓶中，开启搅拌，水浴升温至55℃，然后向其中逐滴加入二苯基二乙氧基硅烷，加完20分钟后逐滴加入甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯20-30份的混和物，加完后在此温度下反应1.5-2h，然后升温至80℃，反应1.5小时，加入约40倍盐酸含量的六甲基二硅胺烷调pH值至中性，反应0.5h后停止加热，自然冷却后倒入分液漏斗中静置分去少量沉降物，得到低表面能材料；
4)将步骤3制得的低表面能材料放入容器内，加入步骤2制得的纳米二氧化硅2，得到疏水涂料；
5)将步骤4制得的疏水涂料投入喷涂装置内，将其喷涂到电热蒸汽发生元件容易产生水垢的位置，凝固后得到一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层。
4.一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，其特征在于，步骤2所述纳米二氧化硅1的直径为2.07微米。
5.一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层的制备方法，其特征在于，所用超声波的频率为20kHz，功率为1500W，粉碎时间以小时计，在单一影响因素分析时，搅拌棒齿间距为15mm，转速为300r·min-1，分散剂浓度为0.09g·L-1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911349113.1A CN111019515A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911349113.1A CN111019515A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111019515A true CN111019515A (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=70213032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911349113.1A Pending CN111019515A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111019515A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115613012A (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-17 | 辽宁师范大学 | 一种图案化薄膜的制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1528525A (zh) * | 2003-10-20 | 2004-09-15 | 济南大学 | 超声波粉碎机 |
| CN101429355A (zh) * | 2007-11-08 | 2009-05-13 | 深圳大学 | 一种纳米有机硅复合涂层的制作方法 |
| CN104781349A (zh) * | 2012-08-07 | 2015-07-15 | 3M创新有限公司 | 用于预防和/或去除水垢和/或肥皂残渣的涂料组合物 |
| CN105131663A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-09 | 广东富多新材料股份有限公司 | 一种预防产生水垢的无机涂料及用于发热体表面防水垢的方法 |
| CN107245255A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-13 | 南通天驰环保科技有限公司 | 一种防污垢纳米易清洁镀膜液及其制备方法和应用 |
| CN109333390A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-15 | 东莞市鼎泰鑫电子有限公司 | 一种橡胶基底有机陶瓷磨块及其制备方法 |
| CN109370418A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-22 | 武汉疏能新材料有限公司 | 一种超疏水涂料、涂层及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-12-24 CN CN201911349113.1A patent/CN111019515A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1528525A (zh) * | 2003-10-20 | 2004-09-15 | 济南大学 | 超声波粉碎机 |
| CN101429355A (zh) * | 2007-11-08 | 2009-05-13 | 深圳大学 | 一种纳米有机硅复合涂层的制作方法 |
| CN104781349A (zh) * | 2012-08-07 | 2015-07-15 | 3M创新有限公司 | 用于预防和/或去除水垢和/或肥皂残渣的涂料组合物 |
| CN105131663A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-09 | 广东富多新材料股份有限公司 | 一种预防产生水垢的无机涂料及用于发热体表面防水垢的方法 |
| CN107245255A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-13 | 南通天驰环保科技有限公司 | 一种防污垢纳米易清洁镀膜液及其制备方法和应用 |
| CN109333390A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-15 | 东莞市鼎泰鑫电子有限公司 | 一种橡胶基底有机陶瓷磨块及其制备方法 |
| CN109370418A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-22 | 武汉疏能新材料有限公司 | 一种超疏水涂料、涂层及其制备方法和应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115613012A (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-17 | 辽宁师范大学 | 一种图案化薄膜的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106977983B (zh) | 一种可常温固化的纳米陶瓷涂料及其制备方法 | |
| CN101873995B (zh) | 用于在液体体系中稠化并产生触变行为的新的沉淀二氧化硅 | |
| CN104017398B (zh) | 一种TiO2基水性自清洁涂料的制备方法 | |
| CN108753023A (zh) | 一种有机硅陶瓷涂料及制备方法 | |
| CN104815987B (zh) | 一种鳞片状锌粉的制备方法 | |
| CN110002767A (zh) | 一种用于光伏玻璃的高透光率疏水涂膜的制备方法 | |
| CN102796439B (zh) | 一种无溶剂型纳米改性环氧耐候型防腐涂料及其制备方法 | |
| CN101760057A (zh) | 陶瓷涂料、其制备方法、以及防止陶瓷涂膜开裂的方法 | |
| WO2018180936A1 (ja) | 被覆顔料 | |
| CN105694715A (zh) | 一种SiO2/PDMS复合透明超疏水涂层的制备方法 | |
| JP2011072993A (ja) | ジェットミルを用いて微細な粒子を形成するための方法 | |
| CN102993899B (zh) | 一种耐盐雾金属防锈涂料及其制备方法 | |
| CN111019515A (zh) | 一种电热蒸汽发生元件防水垢用的纳米二氧化硅涂层及其制备方法 | |
| CN109181389A (zh) | 一种长效超憎水超自洁防污闪涂料的制备方法 | |
| CN107353673A (zh) | 表面改性的钛白粉及其制备方法 | |
| CN103274365B (zh) | 一种金属氧化物球形级联结构的制备方法 | |
| EP3677548A1 (en) | Method for manufacturing ultra-porous nano-sio2 | |
| CN104446277A (zh) | 电瓷水泥胶合剂复合材料型配方 | |
| CN104497647A (zh) | 用于金属基材的自清洁防腐溶胶制备方法 | |
| CN110684453A (zh) | 一种隧道水性高亮易清洗瓷化涂料及其制备方法 | |
| CN104592792B (zh) | 一种无机抗裂耐老化涂料及其制备方法 | |
| CN103366909B (zh) | 一种高温硫化改性硅橡胶与陶瓷釉界面偶联方法 | |
| CN103849299A (zh) | 一种静电喷涂pe清面漆 | |
| CN106186773A (zh) | 一种新型加气混凝土用发气剂及其使用方法 | |
| CN102888167A (zh) | 一种耐老化金属防锈漆及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200417 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |