[0001] 本发明属于水性无机浆料技术领域，具体涉及一种抗沉降的水性无机浆料及其制备方法。

[0002] 水性无机浆料因其环保和安全的特性，在多个工业领域如涂料、建筑材料、陶瓷制造和化妆品中得到广泛应用。这些浆料基本上是由无机颗粒在水中分散形成的稳定悬浮体。然而，无机颗粒往往因密度大于水而倾向于沉降，这一物理现象限制了无机浆料的长期存储和应用效果，导致产品性能不稳定。

[0003] 传统上，为了提高无机浆料的稳定性，常用方法包括添加各种聚合物增稠剂或分散剂。这些添加剂通过提高系统的整体粘度或改善颗粒表面特性来抑制沉降。然而，这些解决方案往往会引入额外的复杂性或影响最终产品的清洁度和透明度。例如，过多的增稠剂可能会导致浆料过于粘稠，影响其加工和应用性能；而分散剂的使用则可能影响浆料的干燥时间和最终的机械强度。

[0004] 在此背景下，本发明提出了一种利用碳纳米管和聚乙烯醇的新型水性无机浆料制备方法。此方法首先通过聚乙烯醇对碳纳米管进行表面处理，形成一层包覆膜，随后将处理过的碳纳米管与无机颗粒混合。通过激光辐照，此混合物形成一个结构类似三维网络的复合材料，有效提升浆料的抗沉降性和分散性。此外，激光处理还能增加材料表面的含氧官能团，提高其亲水性，从而进一步提升水中的稳定性和分散性。这种方法不仅解决了传统方法中的问题，还通过提供一种环保、效率高的生产工艺，展示了明显的技术进步和市场潜力。

[0033] 实施例1

[0034] 一种抗沉降的水性无机浆料的制备方法，包括以下步骤：

[0035] (1)将9份碳纳米管与1份聚乙烯醇按溶于水，超声分散后，将水溶液烘干，得到聚乙烯醇包覆的碳纳米管；

[0036] (2)将步骤(1)混合后的物料与300份二氧化钛粉末(粒径100nm)在高速混合机中均匀混合10分钟；

[0037] (3)将混合物在空气气氛下置于激光下进行辐照处理，激光能量为15W，激光速率扫描速率为1600mm/s，瞬时提高二氧化钛与碳纳米管的结合强度和表面亲水性。其SEM图片如图1所示，二氧化钛和碳纳米管紧密结合且分散均匀。其红外光谱图如图2所示，无机浆料‑1在1730cm 处显示出亲水基团的特征峰。

[0038] (4)将辐照处理后的混合粉末置于1500份水中搅拌分散，制备成抗沉降的水性无机浆料。如图3为水性无机浆料静置72小时后的照片，浆料仍均匀分散，没有观察到沉降现象。

[0039] 实施例2

[0040] 一种抗沉降的水性无机浆料的制备方法，包括以下步骤：

[0041] (1)将2份碳纳米管与1份聚乙烯醇按溶于水，超声分散后，将水溶液烘干，得到聚乙烯醇包覆的碳纳米管；

[0042] (2)将步骤(1)混合后的物料与400份二氧化硅粉末(粒径200nm)在高速混合机中均匀混合10分钟；

[0043] (3)将混合物在空气气氛下置于激光下进行辐照处理，激光能量为13W，激光速率扫描速率为1000mm/s，瞬时提高二氧化硅与碳纳米管的结合强度和表面亲水性。其SEM图片如图4所示，二氧化硅和碳纳米管紧密结合且分散均匀。(4)将辐照处理后的混合粉末置于2000份水中搅拌分散，制备成抗沉降的水性无机浆料。如图5为水性无机浆料静置72小时后的照片，浆料仍均匀分散，没有观察到沉降现象。

[0044] 实施例3

[0045] 一种抗沉降的水性无机浆料的制备方法，包括以下步骤：

[0046] (1)将3份碳纳米管与1份聚乙烯醇按溶于水，超声分散后，将水溶液烘干，得到聚乙烯醇包覆的碳纳米管；

[0047] (2)将步骤(1)混合后的物料与300份三氧化二铝粉末(粒径200nm)在高速混合机中均匀混合10分钟；

[0048] (3)将混合物在空气气氛下置于激光下进行辐照处理，激光能量为6W，激光速率扫描速率为800mm/s，瞬时提高三氧化二铝与碳纳米管的结合强度和表面亲水性。

[0049] (4)将辐照处理后的混合粉末置于1500份水中搅拌分散，制备成抗沉降的水性无机浆料。如图6为水性无机浆料静置72小时后的照片，浆料仍均匀分散，没有观察到沉降现象。

[0050] 实施例4

[0051] 一种抗沉降的水性无机浆料的制备方法，包括以下步骤：

[0052] (1)将5份碳纳米管与1份聚乙烯醇按溶于水，超声分散后，将水溶液烘干，得到聚乙烯醇包覆的碳纳米管；

[0053] (2)将步骤(1)混合后的物料与300份氧化锌粉末(粒径200nm)在高速混合机中均匀混合10分钟；

[0054] (3)将混合物在空气气氛下置于激光下进行辐照处理，激光能量为9W，激光速率扫描速率为1300mm/s，瞬时提高氧化锌与碳纳米管的结合强度和表面亲水性。

[0055] (4)将辐照处理后的混合粉末置于1500份水中搅拌分散，制备成抗沉降的水性无机浆料。如图7为水性无机浆料静置72小时后的照片，浆料仍均匀分散，没有观察到沉降现象。

[0056] 实施例5

[0057] 一种抗沉降的水性无机浆料的制备方法，包括以下步骤：

[0058] (1)将10份碳纳米管与2份聚乙烯醇按溶于水，超声分散后，将水溶液烘干，得到聚乙烯醇包覆的碳纳米管；

[0059] (2)将步骤(1)混合后的物料与300份三氧化二锑粉末(粒径300nm)在高速混合机中均匀混合10分钟；

[0060] (3)将混合物在空气气氛下置于激光下进行辐照处理，激光能量为11W，激光速率扫描速率为1400mm/s，瞬时提高三氧化二锑与碳纳米管的结合强度和表面亲水性。

[0061] (4)将辐照处理后的混合粉末置于1500份水中搅拌分散，制备成抗沉降的水性无机浆料。如图8为水性无机浆料静置72小时后的照片，浆料仍均匀分散，没有观察到沉降现象。

[0062] 对比例1

[0063] 与实施例1相比，不进行激光辐照处理，其余条件不变。如图9为水性无机浆料静置72小时后的照片，由于没有激光辐照技术增强二氧化钛颗粒与碳纳米管的结合强度和表面亲水性，无机浆料发生了明显的沉降现象。

[0064] 对比例2

[0065] 与实施例1相比，将激光能量增强至30W，其余条件不变。由于激光能量过高，导致碳纳米管和聚乙烯醇发生剧烈热分解反应，促使二氧化钛颗粒之间互相粘附，最终导致无机浆料的颗粒发生团聚现象，其SEM图片如图10所示。

[0066] 对比例3

[0067] 与实施例1相比，将激光扫描速率调整为4000mm/s，其余条件不变。由于激光的扫描速率过高，从而激光的停留时间减少，无法产生足够的热量促使二氧化钛颗粒与碳纳米管之间发生粘结，最终导致无机浆料中二氧化钛和碳纳米管各自团聚，无法均匀分散，其SEM图片如图11所示。

[0068] 对比例4

[0069] 与实施例1相比，将二氧化钛粉末粒径调整到5μm左右，其余条件不变。由于二氧化钛粉末的粒径增大，激光辐照产生的能量不足以使碳纳米管与单个二氧化钛颗粒均匀粘结，反而二氧化碳颗粒之间互相粘结，并且粒径较大的颗粒在激光辐照下发生破碎，最终成品仍为松散的粒径不一的粉末状，其SEM图片如图12所示。

[0070] 对比例5

[0071] 与实施例1相比，将聚乙二醇增加到10份，其余条件不变。由于聚乙二醇作为粘结剂加入的太多，导致在激光辐照下大量融化，反而覆盖了碳纳米管，并包覆了二氧化钛颗粒，最终的无机浆料粉末形成粘结在一起的整块团聚体，无法分散于水中，其SEM图片如图13所示。

[0072] 对比例6

[0073] 与实施例1相比，不添加聚乙二醇，其余条件不变。由于缺少聚乙二醇的粘结剂作用，单一碳纳米管在激光辐照下的热量下无法与二氧化钛粘附在一起，导致碳纳米管和二氧化钛呈现两相分离状，其SEM图片如图14所示。

[0074] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。