本发明公开了一种水性纳米金属色浆，涉及金属色浆技术领域，由以下成分制成：改性纳米金属粒子、色粉、纳米无机填料、润湿剂、分散剂、去离子水；本发明一种水性纳米金属色浆，稳定性好、细度小，本发明通过对纳米金属粒子进行改性处理，从而改善了其在色浆体系中的稳定性。
一种水性纳米金属色浆
技术领域
本发明属于金属色浆技术领域，具体涉及一种水性纳米金属色浆。
背景技术
色浆，顾名思义是一种有颜料浓缩浆，是利用不同的颜料，通过对颜料表面处理、表面包裹等技术，经过严密的加工工艺研制而成。根据色浆所使用的溶剂不同，色浆又分为水性色浆、油性色浆、水油通用色浆等；根据色浆的用途不同又分为涂料色浆、胶带色浆，造纸色浆、纺织色浆、机械色浆、玩具色浆、乳胶制品色浆等；根据使用色浆的工具不同，人们把色浆简单的分为工厂用色浆和机用色浆等等。色浆在自然界里协同着装扮着整个世界，小到穿着打扮、日用、玩具等，大到桥梁、房屋建筑等，无不是展示着五颜六色的色彩。
现有技术中制备的色浆稳定性、分散性较差，不具有金属光泽，应用领域较窄。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种水性纳米金属色浆。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种水性纳米金属色浆，按重量份计由以下成分制成：改性纳米金属粒子25-30、色粉6-8、纳米无机填料5-10、润湿剂3-5、分散剂6-8、去离子水60-80。
进一步的，所述改性纳米金属粒子制备方法为：在高真空反应室中使金属受热升华形成金属气体，然后金属气体上升在低温树脂薄膜上聚集、凝结为纳米尺寸的超微粒子，将带有超微粒子的树脂薄膜溶于有机溶剂，然后进行抽滤，收集超微粒子，采用离子能量为246keV、束流密度为160A/cm²、脉冲宽度为60ns的离子束组成的强流脉冲离子束对收集的超微粒子进行表面辐照处理，然后再将辐照后的超微粒子采用质量分数为3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5时，然后过滤，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重。
进一步的，所述改性纳米金属粒子为改性纳米金属铝。
进一步的，所述高真空反应室中真空度为10-4Pa，所述金属受热温度为1300℃，所述树脂薄膜为聚丙烯树脂薄膜，所述低温温度为-120℃，采用此低温温度，能够有效的降低纳米铝粒子的活性，所述有机溶剂为丙酮。
进一步的，所述离子束为C+。
进一步的，所述辐照处理次数为3次，每次辐照时间为8s，每次辐照时间间隔为30s。
进一步的，所选用的色粉：蓝色：15:1酞菁蓝、15:2酞菁蓝、15:3酞菁蓝；颜料黄：185、168；红色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：钛白粉。
进一步的，所述纳米无机填料为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅经过活化处理，所述活化处理方法为：
向质量分数为2.5%的次氯酸钠溶液中按250mL：120g的比例添加纳米二氧化硅，搅拌均匀后，然后静置10min，再添加纳米二氧化硅质量5%的三异硬脂酰基钛酸异丙酯，加热至70℃，以2000r/min转速搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
进一步的，所述润湿剂为磷酸甲酯。
进一步的，所述分散剂为聚丙烯酰胺。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明一种水性纳米金属色浆，稳定性好、细度小，本发明通过对纳米金属粒子进行改性处理，从而改善了其在色浆体系中的稳定性，本发明辅以分散剂与活化纳米二氧化硅的协同作用，可以有效的进一步的防止改性纳米金属粒子在复合色浆体系中的沉降。此外，本发明制备的水性纳米金属色浆在静止状态呈现高触变性，没有流动性，但稍加搅动或振动后即可恢复液态，色浆在静置状态时处于假凝胶状，不会像液体那样容易溢出和泄露，便于储存及运输，本发明制备的色浆固化后，具有金属光泽，应用于涂料中，成膜后遮盖率高，光泽度好，反射率高。
具体实施方式
实施例1
一种水性纳米金属色浆，按重量份计由以下成分制成：改性纳米金属粒子25、色粉6、纳米无机填料5、润湿剂3、分散剂6、去离子水60。
进一步的，所述改性纳米金属粒子制备方法为：在高真空反应室中使金属受热升华形成金属气体，然后金属气体上升在低温树脂薄膜上聚集、凝结为纳米尺寸的超微粒子，将带有超微粒子的树脂薄膜溶于有机溶剂，然后进行抽滤，收集超微粒子，采用离子能量为246keV、束流密度为160A/cm²、脉冲宽度为60ns的离子束组成的强流脉冲离子束对收集的超微粒子进行表面辐照处理，然后再将辐照后的超微粒子采用质量分数为3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5时，然后过滤，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重。
进一步的，所述改性纳米金属粒子为改性纳米金属铝。
进一步的，所述高真空反应室中真空度为10-4Pa，所述金属受热温度为1300℃，所述树脂薄膜为聚丙烯树脂薄膜，所述低温温度为-120℃，采用此低温温度，能够有效的降低纳米铝粒子的活性，所述有机溶剂为丙酮。
进一步的，所述离子束为C+。
进一步的，所述辐照处理次数为3次，每次辐照时间为8s，每次辐照时间间隔为30s。
进一步的，所选用的色粉：蓝色：15:1酞菁蓝、15:2酞菁蓝、15:3酞菁蓝；颜料黄：185、168；红色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：钛白粉。
进一步的，所述纳米无机填料为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅经过活化处理，所述活化处理方法为：
向质量分数为2.5%的次氯酸钠溶液中按250mL：120g的比例添加纳米二氧化硅，搅拌均匀后，然后静置10min，再添加纳米二氧化硅质量5%的三异硬脂酰基钛酸异丙酯，加热至70℃，以2000r/min转速搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
进一步的，所述润湿剂为磷酸甲酯。
进一步的，所述分散剂为聚丙烯酰胺。
实施例2
一种水性纳米金属色浆，按重量份计由以下成分制成：改性纳米金属粒子30、色粉8、纳米无机填料10、润湿剂5、分散剂8、去离子水80。
进一步的，所述改性纳米金属粒子制备方法为：在高真空反应室中使金属受热升华形成金属气体，然后金属气体上升在低温树脂薄膜上聚集、凝结为纳米尺寸的超微粒子，将带有超微粒子的树脂薄膜溶于有机溶剂，然后进行抽滤，收集超微粒子，采用离子能量为246keV、束流密度为160A/cm²、脉冲宽度为60ns的离子束组成的强流脉冲离子束对收集的超微粒子进行表面辐照处理，然后再将辐照后的超微粒子采用质量分数为3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5时，然后过滤，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重。
进一步的，所述改性纳米金属粒子为改性纳米金属铝。
进一步的，所述高真空反应室中真空度为10-4Pa，所述金属受热温度为1300℃，所述树脂薄膜为聚丙烯树脂薄膜，所述低温温度为-120℃，采用此低温温度，能够有效的降低纳米铝粒子的活性，所述有机溶剂为丙酮。
进一步的，所述离子束为C+。
进一步的，所述辐照处理次数为3次，每次辐照时间为8s，每次辐照时间间隔为30s。
进一步的，所选用的色粉：蓝色：15:1酞菁蓝、15:2酞菁蓝、15:3酞菁蓝；颜料黄：185、168；红色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：钛白粉。
进一步的，所述纳米无机填料为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅经过活化处理，所述活化处理方法为：
向质量分数为2.5%的次氯酸钠溶液中按250mL：120g的比例添加纳米二氧化硅，搅拌均匀后，然后静置10min，再添加纳米二氧化硅质量5%的三异硬脂酰基钛酸异丙酯，加热至70℃，以2000r/min转速搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
进一步的，所述润湿剂为磷酸甲酯。
进一步的，所述分散剂为聚丙烯酰胺。
实施例3
一种水性纳米金属色浆，按重量份计由以下成分制成：改性纳米金属粒子28、色粉7、纳米无机填料8、润湿剂4、分散剂7、去离子水70。
进一步的，所述改性纳米金属粒子制备方法为：在高真空反应室中使金属受热升华形成金属气体，然后金属气体上升在低温树脂薄膜上聚集、凝结为纳米尺寸的超微粒子，将带有超微粒子的树脂薄膜溶于有机溶剂，然后进行抽滤，收集超微粒子，采用离子能量为246keV、束流密度为160A/cm²、脉冲宽度为60ns的离子束组成的强流脉冲离子束对收集的超微粒子进行表面辐照处理，然后再将辐照后的超微粒子采用质量分数为3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5时，然后过滤，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重。
进一步的，所述改性纳米金属粒子为改性纳米金属铝。
进一步的，所述高真空反应室中真空度为10-4Pa，所述金属受热温度为1300℃，所述树脂薄膜为聚丙烯树脂薄膜，所述低温温度为-120℃，采用此低温温度，能够有效的降低纳米铝粒子的活性，所述有机溶剂为丙酮。
进一步的，所述离子束为C+。
进一步的，所述辐照处理次数为3次，每次辐照时间为8s，每次辐照时间间隔为30s。
进一步的，所选用的色粉：蓝色：15:1酞菁蓝、15:2酞菁蓝、15:3酞菁蓝；颜料黄：185、168；红色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：钛白粉。
进一步的，所述纳米无机填料为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅经过活化处理，所述活化处理方法为：
向质量分数为2.5%的次氯酸钠溶液中按250mL：120g的比例添加纳米二氧化硅，搅拌均匀后，然后静置10min，再添加纳米二氧化硅质量5%的三异硬脂酰基钛酸异丙酯，加热至70℃，以2000r/min转速搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
进一步的，所述润湿剂为磷酸甲酯。
进一步的，所述分散剂为聚丙烯酰胺。
对比例1：与实施例1区别仅在于将改性纳米金属粒子替换为未改性的纳米金属粒子。
对比例2：与实施例1区别仅在于纳米二氧化硅不经过活化处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于超微粒子不经过辐照处理。
试验
对实施例与对比例色浆性能进行检测：
粘度测定：根据GB/T10247-2008中的毛细管法测定；
沉降现象测定：采用目测法，并按照如下指标标注：无沉淀a；少量沉淀b；大量沉淀c；
表1
由表1可以看出，本发明制备的水性纳米金属色浆具有良好的稳定性。
光泽度测定
将型号为460的光泽度仪校准好，然后分别对样品涂膜进行光泽度测定，结果如表2所示：
将实施例与对比例色浆分别按1:40质量比添加到对应丙烯酸树酯中，得到混合树脂涂料，然后均匀涂刷到玻璃板上，在相同干燥条件下固化成膜后，涂膜厚度均为0.12mm±0.01mm，对比光泽度与反射率；
表2光泽度
由表2可以看出，本发明制备的水性纳米金属色浆具有良好的光泽度；
反射率测定
用型号为FSL-II的反射率仪校准好后，分别对样品涂膜进行反射率测定，结果如表3所示：
表3
由表3可以看出，本发明制备的水性纳米金属色浆具有良好的反射率。
1.一种水性纳米金属色浆，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：改性纳米金属粒子25-30、色粉6-8、纳米无机填料5-10、润湿剂3-5、分散剂6-8、去离子水60-80。
2.根据权利要求1所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述改性纳米金属粒子制备方法为：在高真空反应室中使金属受热升华形成金属气体，然后金属气体上升在低温树脂薄膜上聚集、凝结为纳米尺寸的超微粒子，将带有超微粒子的树脂薄膜溶于有机溶剂，然后进行抽滤，收集超微粒子，采用离子能量为246keV、束流密度为160A/cm²、脉冲宽度为60ns的离子束组成的强流脉冲离子束对收集的超微粒子进行表面辐照处理，然后再将辐照后的超微粒子采用质量分数为3.0%的乙烯基三乙氧基硅烷溶液在78℃下浸泡2.5时，然后过滤，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述改性纳米金属粒子为改性纳米金属铝。
4.根据权利要求2所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述高真空反应室中真空度为10-4Pa，所述金属受热温度为1300℃，所述树脂薄膜为聚丙烯树脂薄膜，所述低温温度为-120℃，所述有机溶剂为丙酮。
5.根据权利要求2所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述离子束为C+。
6.根据权利要求2所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述辐照处理次数为3次，每次辐照时间为8s，每次辐照时间间隔为30s。
7.根据权利要求1所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所选用的色粉：蓝色：15:1酞菁蓝、15:2酞菁蓝、15:3酞菁蓝；颜料黄：185、168；红色：R122、R121；黑色：12400R、M-E；白色：钛白粉。
8.根据权利要求1所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述纳米无机填料为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅经过活化处理，所述活化处理方法为：
向质量分数为2.5%的次氯酸钠溶液中按250mL：120g的比例添加纳米二氧化硅，搅拌均匀后，然后静置10min，再添加纳米二氧化硅质量5%的三异硬脂酰基钛酸异丙酯，加热至70℃，以2000r/min转速搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水表面清洗至中性，烘干至恒重即得。
9.根据权利要求1所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述润湿剂为磷酸甲酯。
10.根据权利要求1所述的一种水性纳米金属色浆，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酰胺。
