CN103602207A - 一种利用废塑料瓶制备的树脂漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用废塑料瓶制备的树脂漆及其制备方法，目的是提供一种环保、工艺简单的用废塑料瓶制备的树脂漆及其制备方法。树脂漆包括脂肪酸、松香、废塑料瓶片、石油树脂、环氧树脂、二甲苯；将脂肪酸、松香、废塑料瓶片、石油树脂投入反应釜内加热搅拌，漆料溶解变透明后降温，加入环氧树脂和部分二甲苯开始回流酯化反应，再将剩余二甲苯和漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为树脂漆，树脂漆再复配其它材料可制得面漆和底漆。本发明利用废塑料瓶制备出符合工业应用的漆料，开拓了废塑料瓶的另一回收用途，整个生产工艺简单，生产成本低，制备所得的漆料可用于各种材料的表面防腐蚀，如木器或金属表面，尤其适合汽车弹簧钢板的防腐表面喷涂。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂漆及其制备方法，具体涉及一种利用废塑料瓶制备的树脂漆及其制备方法。
背景技术
塑料瓶是二十世纪八十年代开始被用作盛装饮料的容器，用于取代铁、铝、玻璃等耗能容器，如今塑料瓶的样式繁多，被广泛用在售卖的液体的盛装容器上，而用做盛装饮料的塑料瓶通常为一次性使用，其中的饮料喝完变作为垃圾扔掉。
而废塑料瓶为高分子材料，通常是聚酯材料，现有技术中对于废塑料瓶的回收主要有：
1、再生纤维，即将回收的废塑料瓶重新熔炼拉制成纤维，这种纤维可以制成地毯，汽车室内装饰材料等；
2、再生薄膜，即将回收的废塑料瓶制成高分子薄膜用于农业大棚或其它领域；
3、再生容器，即将回收的废塑料瓶再通过模具制成桶或盛装饮料的瓶子等再利用。
但将其回收用于制作漆料的还罕见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种环保、工艺简单的用废塑料瓶制备的树脂漆及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种利用废塑料瓶制备的树脂漆包括如下重量份组分：脂肪酸25-30份、松香10-15份、废塑料瓶片13-18份、石油树脂2-5份、环氧树脂35-45份、二甲苯78-85份。
所使用的废塑料瓶片是将回收得来的废塑料瓶清洗干净晾干后的废塑料瓶，可以破碎成片状也可以磨制成颗粒或粉末，优选的是磨碎成片状；脂肪酸是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链，通常所含碳个数为6-22个；松香 是从松脂、明子或木浆浮油中制得，是一种复杂的混合物，主要由各种二萜树脂酸组成；石油树脂是石油裂解所副产的C5、C9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物；环氧树脂是分子中带有两个或两个以上环氧基的低分子量物质及其交联固化产物的总称；二甲苯是苯环上两个氢被甲基取代的产物，存在邻、间、对三种异构体。
进一步优选的，所述的树脂漆包括如下重量份组分：脂肪酸29.5份、松香11.56份、废塑料瓶片15.3份、石油树脂3.64份、环氧树脂39份、二甲苯81份。
进一步优选的，所述的废塑料瓶片为PET材质。这是因为大部分废塑料瓶的材质为PET材质，即聚对苯二甲酸类塑料材质，此种塑料瓶更容易得到，但本发明所使用的塑料瓶材质并不限于PET材质，也可以是聚乙烯、聚丙烯等其它塑料材质。
所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.先将脂肪酸、松香、废塑料瓶片、石油树脂投入反应釜内，在250-260℃混合搅拌，当漆料溶解成为透明液时，立即降温至200±5℃；
b.将环氧树脂加入反应釜中，同时加入部分二甲苯，开始回流，进行酯化反应；
c.酯化反应间取样测试，当用粘度计涂-4杯测量漆料粘度为60-68s，酸价≤10mgKOH/g时，停止反应；
d.将剩余二甲苯加入兑稀罐中，再将漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为产品。
涂-4杯是按GB/T1723-93设计，适用于测量涂料及其它相关产品的条件粘度，测量定量试样从规定直径的孔全部流出的时间，以s表示。酸价为小于或等于10mgKOH/g即为中和1克样品所需的氢氧化钾的毫克数小于或等于10。
进一步的，所述的步骤b中加入的二甲苯量为二甲苯总质量的25-35%。
进一步的，所述的步骤c中酯化反应时间为4-6h。
利用所制备的树脂漆制备的面漆包括如下重量份组分：树脂漆60-70份、 炭黑1-2份、滑石粉8-12份、硫酸钡10-18份、锰干料0.5-1份、锆干料0.5-1份、防结皮剂0.1-0.5份、二甲苯4-6份。
所述的树脂漆即为上述用废塑料瓶制备得到的树脂漆；滑石粉即滑石磨成的粉末；锰干料即含有锰离子的催干剂，通常为有机酸金属皂，其金属离子为锰离子，有机酸部分为环烷酸、异辛酸、新癸酸、异壬酸、亚油酸等；锆干料即为金属离子为锆离子，有机酸部分为环烷酸、异辛酸、新癸酸、异壬酸、亚油酸等的有机酸金属皂；防结皮剂是防止涂料在贮存过程中因表层氧化聚合形成凝胶皮膜的助剂，主要有酚类化合物、巯基化合物、肟类化合物三大类，如：甲乙酮肟、松节油、双戊烯、丁醛肟、环己酮肟等。
进一步优选的，所述的面漆包括如下重量份组分：树脂漆66份、炭黑2份、滑石粉10份、硫酸钡15份、锰干料0.7份、锆干料0.9份、防结皮剂0.2份、二甲苯5.2份。
所述的面漆的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将树脂漆、炭黑、滑石粉、硫酸钡、防结皮剂加入反应釜中搅拌均匀；
b.将混合料进行砂磨至微粒不大于30微米；
c.将二甲苯、锰干料、锆干料加入混合料中即得面漆。
进一步优选的，所述的锰干料和锆干料的粒径也不大于30微米。
利用所制备的树脂漆制备的底漆包括如下重量份组分：树脂漆35-40份、炭黑1-3份、滑石粉15-25份、硫酸钡10-15份、氧化锌15-20份、锰干料0.2-0.5份、锆干料0.5-1份、防结皮剂0.1-0.3份、二甲苯6-10份。
进一步优选的，所述的底漆包括如下重量份组分：树脂漆38份、炭黑2份、滑石粉20份、硫酸钡13份、氧化锌17份、锰干料0.4份、锆干料0.6份、防结皮剂0.2份、二甲苯8.8份。
所述的底漆的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将树脂漆、炭黑、滑石粉、硫酸钡、氧化锌、防结皮剂加入反应釜中搅拌均匀；
b.将混合料进行砂磨至微粒不大于40微米；
c.将二甲苯、锰干料、锆干料加入混合料中即得面漆。
进一步优选的，所述的锰干料和锆干料的粒径也不大于40微米。
上述技术方案中各组分的用量是参与反应的最佳原料比例，但是本领域技术人员可以根据本发明的教导进行等同的变化。例如：因为工业生产本身的误差导致的参数变化与本发明的技术方案等同。
本发明利用废塑料瓶制备出符合工业应用的漆料，开拓了废塑料瓶的另一回收用途，整个生产工艺简单，生产成本低，制备所得的漆料可用于各种材料的表面防腐蚀，如木器或金属表面，尤其适合汽车弹簧钢板的防腐表面喷涂。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，特提供下面优选的实施例，但本发明的技术思想并不限于以下实施例。
实施例中使用的松香性质为酸值≥164（HG-569-77《涂料酸价测定法》），颜色6#（GB1722-79），由广西桂平市林产化工厂生产；脂肪酸性质为颜色≤6#（GB1722-79），碘值≥120（HG-569-77），由山东莘县庆丰脂业有限公司生产；石油树脂性质为颜色11#（GB1722-79），软化点≥110℃，由兰州亚华石油化工有限公司生产；环氧树脂性质为颜色≤2#（GB1722-79），由江苏三木集团有限公司。
实施例一
将脂肪酸29.5kg、松香11.56kg、废塑料瓶片15.3kg、石油树脂3.64kg投入反应釜内，在250℃混合搅拌，当漆料溶解成为透明液时，立即降温至200℃；将39kg环氧树脂加入反应釜中，同时加入25kg二甲苯，开始回流，进行酯化反应；酯化反应4h后取样测试，用粘度计涂-4杯测量漆料粘度为62.3s，酸价为9.5mgKOH/g，停止反应，将剩余的56kg二甲苯加入兑稀罐中，在将酯化反应后的漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为产品树脂漆。
将制备的树脂漆60kg、1.8kg炭黑、9.1kg滑石粉、13.6kg硫酸钡、0.2kg甲乙酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.6kg异辛酸锰、0.8kg异辛酸锆、4.7kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
将制备的树脂漆60kg、3.2kg炭黑、31.6kg滑石粉、20.5kg硫酸钡、26.8kg 氧化锌、0.3kg甲乙酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.6kg异辛酸锰、0.9kg异辛酸锆、13.9kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
实施例二
将脂肪酸30kg、松香14.4kg、废塑料瓶片19.2kg、石油树脂3.6kg投入反应釜内，在250℃混合搅拌，当漆料溶解成为透明液时，立即降温至200℃；将45.6kg环氧树脂加入反应釜中，同时加入25.5kg二甲苯，开始回流，进行酯化反应；酯化反应5h后取样测试，用粘度计涂-4杯测量漆料粘度为65.4s，酸价为9.8mgKOH/g，停止反应，将剩余的76.5kg二甲苯加入兑稀罐中，在将酯化反应后的漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为产品树脂漆。
将制备的树脂漆60kg、1.3kg炭黑、10.6kg滑石粉、11.5kg硫酸钡、0.3kg环己酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.4kg异壬酸锰、0.9kg异壬酸锆、4.4kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
将制备的树脂漆60kg、3.4kg炭黑、25.7kg滑石粉、25.7kg硫酸钡、30.9kg氧化锌、0.5kg环己酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.5kg异壬酸锰、1.4kg异壬酸锆、12kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
实施例三
将脂肪酸30kg、松香16.1kg、废塑料瓶片19.3kg、石油树脂4.3kg投入反应釜内，在250℃混合搅拌，当漆料溶解成为透明液时，立即降温至200℃；将48.2kg环氧树脂加入反应釜中，同时加入27kg二甲苯，开始回流，进行酯化反应；酯化反应6h后取样测试，用粘度计涂-4杯测量漆料粘度为67.6s，酸价为9.6mgKOH/g，停止反应，将剩余的56.6kg二甲苯加入兑稀罐中，在将酯化反应后的漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为产品树脂漆。
将制备的树脂漆60kg、1.6kg炭黑、8kg滑石粉、18kg硫酸钡、0.4kg甲乙酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.8kg环烷酸锰、0.7kg环烷酸锆、4.5kg二甲苯加入混合料中混合均匀即 得面漆。
将制备的树脂漆60kg、1.5kg炭黑、34.5kg滑石粉、21kg硫酸钡、24kg氧化锌、0.2kg甲乙酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.5kg环烷酸锰、0.9kg环烷酸锆、12kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
实施例四
将脂肪酸30kg、松香10kg、废塑料瓶片15kg、石油树脂5kg投入反应釜内，在250℃混合搅拌，当漆料溶解成为透明液时，立即降温至200℃；将40kg环氧树脂加入反应釜中，同时加入25kg二甲苯，开始回流，进行酯化反应；酯化反应4h后取样测试，用粘度计涂-4杯测量漆料粘度为64.3s，酸价为9.2mgKOH/g，停止反应，将剩余的53kg二甲苯加入兑稀罐中，在将酯化反应后的漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为产品树脂漆。
将制备的树脂漆60kg、0.9kg炭黑、10.3kg滑石粉、13.7kg硫酸钡、0.4kg甲乙酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.8kg异辛酸锰、0.9kg异辛酸锆、3.4kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
将制备的树脂漆60kg、5kg炭黑、25kg滑石粉、20kg硫酸钡、30kg氧化锌、0.5kg甲乙酮肟、加入配料罐中搅拌均匀，将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米，再将0.3kg异辛酸锰、1kg异辛酸锆、16.7kg二甲苯加入混合料中混合均匀即得面漆。
将实施例一至四制备的树脂漆进行测试，其结果如表1所示：
表1树脂漆测试结果
| 项目 | 指标 | 检测标准 |
| 颜色 | ≤13# | GB1722-79 |
| 粘度/s | 5-6秒 | GB1723-79 |
| 酸价 | ≤10mgKOH/g | HG-569-77 |
| 细度 | ≤30u | GB1724-79 |
| 漆料表干时间 | ≤15min | GB/T1728-1979 |
| 固体含量 | 50-55% | GB1725-79 |
[0059] 将实施例一至四制备的面漆和底漆进行测试，其测试结果如表2所示：
表2面漆和底漆测试结果
将实施例一至四制备的底漆涂于金属表面，底漆涂层厚度为2.5cm，其测试结果如表3所示：
表32.5CM底漆实测质量情况
将实施例一至四制备的面漆涂于金属表面，底漆涂层厚度为2.5cm，其测试结果如表4所示：
表42.6CM面漆实测质量情况
上述测试项目所引用标准：
GB/T1726 涂料遮盖力测定法
GB/T1727 漆膜一般制备法
GB/T1728 漆膜、腻子膜干燥时间测定法
GB/T1729 漆膜颜色及外观测定法
GB/T1732 漆膜耐冲击测定法
GB/T1765 测定耐湿性、耐盐雾、耐候性（人工加速）的漆膜制备法
GB3186 涂料产品的取样
GB/T5209 色漆和清漆耐水性的测定浸水法
GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T6740 涂料挥发物不挥发物的测定
GB/T6742 漆膜弯曲试验（圆柱轴）
GB/T6751 色漆和清漆挥发物和不挥发物的测定
GB/T6753.1 涂料研磨细度的测定
GB/T6753.3 涂料贮存稳定性试验方法
GB/T9271 色漆和清漆 标准试板。
Claims (10)
1.一种利用废塑料瓶制备的树脂漆，其特征在于：包括如下重量份组分：脂肪酸25-30份、松香10-15份、废塑料瓶片13-18份、石油树脂2-5份、环氧树脂35-45份、二甲苯78-85份。
2.根据权利要求1所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆，其特征在于：所述的树脂漆包括如下重量份组分：脂肪酸29.5份、松香11.56份、废塑料瓶片15.3份、石油树脂3.64份、环氧树脂39份、二甲苯81份。
3.根据权利要求1所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆，其特征在于：所述的废塑料瓶片为PET材质。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.先将脂肪酸、松香、废塑料瓶片、石油树脂投入反应釜内，在250-260℃混合搅拌，当漆料溶解成为透明液时，立即降温至200±5℃；
b.将环氧树脂加入反应釜中，同时加入部分二甲苯，开始回流，进行酯化反应；
c.酯化反应间取样测试，当用粘度计涂-4杯测量漆料粘度为60-68s，酸价≤10mgKOH/g时，停止反应；
d.将剩余二甲苯加入兑稀罐中，再将漆料加入兑稀罐中，搅拌均匀即为产品。
5.根据权利要求4所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆的制备方法，其特征在于：所述的步骤b中加入的二甲苯量为二甲苯总质量的25-35%。
6.根据权利要求4所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆的制备方法，其特征在于：所述的步骤c中酯化反应时间为4-6h。
7.利用如权利要求1至6所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆制备的面漆，其特征在于：包括如下重量份组分：树脂漆60-70份、炭黑1-2份、滑石粉8-12份、硫酸钡10-18份、锰干料0.5-1份、锆干料0.5-1份、防结皮剂0.1-0.5份、二甲苯4-6份。
8.根据权利要求7所述的面漆的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将树脂漆、炭黑、滑石粉、硫酸钡、防结皮剂加入反应釜中搅拌均匀；
b.将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于30微米；
c.将二甲苯、锰干料、锆干料加入混合料中混合均匀即得面漆。
9.利用如权利要求1至6所述的利用废塑料瓶制备的树脂漆制备的底漆，其特征在于：包括如下重量份组分：树脂漆35-40份、炭黑1-3份、滑石粉15-25份、硫酸钡10-15份、氧化锌15-20份、锰干料0.2-0.5份、锆干料0.5-1份、防结皮剂0.1-0.3份、二甲苯6-10份。
10.根据权利要求9所述的底漆的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将树脂漆、炭黑、滑石粉、硫酸钡、氧化锌、防结皮剂加入反应釜中搅拌均匀；
b.将混合料进行砂磨至微粒粒径不大于40微米；
c.将二甲苯、锰干料、锆干料加入混合料中混合均匀即得面漆。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |