CN104231862B - 一种手感好高强度防腐蚀涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手感好高强度防腐蚀涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂57‑60份，聚氨酯树脂10‑13份，乙酸纤维素15‑18份，有机溶剂52‑55份，颜料1.5‑1.8份，消泡剂0.5‑0.8份，流平剂0.8‑1.2份，防霉剂0.07‑0.1份，改性凹凸棒土4‑5份，煅烧高岭土2‑3份，滑石粉2.3‑2.8份，铝锆偶联剂TL‑2 0.5‑0.8份，氢化蓖麻油0.6‑0.7份，三氯化铁0.2‑0.4份，辛酸钴0.07‑0.1份。本发明具有优异的手感、防腐蚀性能，而且强度高，还具有优秀的耐磨抗撕裂性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种手感好高强度防腐蚀涂料。
背景技术
现在行业中，涂料的种类繁多，涂料的配方和加工工艺的差别，所以涂料的各方面性能也参差不齐，因此怎样提高涂料机械强度和防腐蚀能力，提高涂料耐磨抗撕裂性能，提高涂料的视觉效果和手感，是本行业领域内需要解决的问题。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种手感好高强度防腐蚀涂料，具有良好的手感和视觉效果，防腐蚀性能优异，而且机械强度高，还具有优秀的耐磨抗撕裂性能。
本发明提出的一种手感好高强度防腐蚀涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂57-60份，聚氨酯树脂10-13份，乙酸纤维素15-18份，有机溶剂52-55份，颜料1.5-1.8份，消泡剂0.5-0.8份，流平剂0.8-1.2份，防霉剂0.07-0.1份，改性凹凸棒土4-5份，煅烧高岭土2-3份，滑石粉2.3-2.8份，铝锆偶联剂TL-2 0.5-0.8份，氢化蓖麻油0.6-0.7份，三氯化铁0.2-0.4份，辛酸钴0.07-0.1份；
其中改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将68-72份环氧树脂和29-33份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入47-50份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为6-7:1-2组成，继续加入1.5-1.8份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.4-0.5份硫磺、0.2-0.3份丙烯酸锌和0.1-0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以425-445rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以13-15℃/min的升温速度将温度升至90-93℃，再以0.5-0.8℃/min的升温速度将温度升至124-127℃，保温5-6h后冷却至室温得到改性环氧树脂；
改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理21-24min得到4.2-4.5wt％物料A，超声处理的频率为16-20KHz，超声处理的功率为750-900W，超声处理的脉冲时间为(5-7s，9-11s)，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2-3:5-7，滴加0.1-0.2mol/L的碳酸钠溶液至pH为7-9，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以7-10℃/min的平均升温速度将温度升至150-153℃，保温92-95h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
其中的有机溶剂为各种可以溶解改性环氧树脂、聚氨酯树脂和乙酸纤维素的有机溶剂，即乙酸乙酯、丙酮、乙酸丁酯等溶剂中的一种或多种按任意比例混合。
优选地，滑石粉和煅烧高岭土为700-800目。
优选地，改性环氧树脂、聚氨酯树脂和乙酸纤维素的重量比为58-59：11-12：16-17。
优选地，改性凹凸棒土、煅烧高岭土、滑石粉和铝锆偶联剂TL-2的重量比为4.4-4.6：2.6-2.8：2.6-2.7：0.6-0.7。
优选地，其原料按重量份包括：改性环氧树脂58-59份，聚氨酯树脂11-12份，乙酸纤维素16-17份，有机溶剂53-54份，颜料1.6-1.7份，消泡剂0.6-0.7份，流平剂0.9-1.1份，防霉剂0.08-0.09份，改性凹凸棒土4.4-4.6份，煅烧高岭土2.6-2.8份，滑石粉2.6-2.7份，铝锆偶联剂TL-2 0.6-0.7份，氢化蓖麻油0.63-0.67份，三氯化铁0.24-0.33份，辛酸钴0.08-0.09份。
优选地，改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将69-71份环氧树脂和30-32份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入48-49份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为6.3-6.7:1.3-1.5组成，继续加入1.6-1.7份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.43-0.45份硫磺、0.24-0.27份丙烯酸锌和0.13-0.26份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以430-440rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以13.5-14.5℃/min的升温速度将温度升至91-92℃，再以0.6-0.7℃/min的升温速度将温度升至125-126℃，保温5.3-5.6h后冷却至室温得到改性环氧树脂。
优选地，改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理22-23min得到4.3-4.4wt％物料A，超声处理的频率为17-19KHz，超声处理的功率为800-850W，超声处理的脉冲时间为(5-7s，9-11s)，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2.6-2.7:5.6-6.7，滴加0.15-0.18mol/L的碳酸钠溶液至pH为7.5-8.5，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以8-9℃/min的平均升温速度将温度升至151-152℃，保温93-94h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
本发明中采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS与环氧树脂共混交联改性，大大提高了改性环氧树脂的耐磨性、耐氧化性、弹性和抗拉伸性能，而改性环氧树脂与聚氨酯树脂、乙酸纤维素作为成膜物质，大幅提高了本发明的强度、耐磨抗撕裂、电绝缘性和抗压性能，还能提高本发明被使用后的视觉感受和手感；当电镜下的棒状纳米凹凸棒土被超声处理后均匀的分散在水中，与植酸按2-3:5-7的重量比配合，滴加碳酸钠溶液至中性或碱性后反应92-95h，使植酸发挥其强大的螯合作用，在水热体系的高温高压环境中，凹凸棒土的Si-O四面体和Mg-O八面体被分解为单分散结构，植酸中六边形结构的P-OH与单分散结构Si-O键和Mg-O键极易结合，使改性凹凸棒土形成球型结构(由于在三维空间中球型结构最稳定)，从而提高了改性凹凸棒土在有机溶剂中的分散性；改性凹凸棒土与煅烧高岭土、滑石粉配合，在氢化蓖麻油的辅助下，可进一步均匀的分散在改性环氧树脂、聚氨酯树脂和乙酸纤维素中，再通过铝锆偶联剂TL-2与改性环氧树脂、聚氨酯树脂、乙酸纤维素偶联，进一步提高上述各原料的相容性；由于改性凹凸棒土和煅烧高岭土具有丰富的表面防腐蚀官能团，从而提高本发明的耐腐蚀能力；三氯化铁和辛酸钴组合形成固化体系，可与铝锆偶联剂TL-2中的铝盐、锆盐配合，大大提高本发明的固化速度，而且在固化过程中发生有机-无机的原位杂化交联形成三维网状交联结构，由于改性凹凸棒土、煅烧高岭土和滑石粉具有很高的比表面积，促使交联结构极其紧密，进一步提高本发明的耐腐蚀能力。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种手感好高强度防腐蚀涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂60份，聚氨酯树脂10份，乙酸纤维素18份，有机溶剂52份，颜料1.8份，消泡剂0.5份，流平剂1.2份，防霉剂0.07份，改性凹凸棒土5份，煅烧高岭土2份，滑石粉2.8份，铝锆偶联剂TL-2 0.5份，氢化蓖麻油0.7份，三氯化铁0.2份，辛酸钴0.1份，其中滑石粉和煅烧高岭土为700目；
改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将71份环氧树脂和30份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入49份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为6.3:1.5组成，继续加入1.6份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.45份硫磺、0.24份丙烯酸锌和0.26份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以430rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以14.5℃/min的升温速度将温度升至91℃，再以0.7℃/min的升温速度将温度升至125℃，保温5.6h后冷却至室温得到改性环氧树脂；
改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理24min得到4.2wt％物料A，超声处理的频率为20KHz，超声处理的功率为750W，超声处理的脉冲时间为(7s，9s)，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为3:5，滴加0.2mol/L的碳酸钠溶液至pH为7，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以10℃/min的平均升温速度将温度升至150℃，保温95h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
实施例2
本发明提出的一种手感好高强度防腐蚀涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂58份，聚氨酯树脂12份，乙酸纤维素16份，有机溶剂54份，颜料1.6份，消泡剂0.7份，流平剂0.9份，防霉剂0.09份，改性凹凸棒土4.4份，煅烧高岭土2.8份，滑石粉2.6份，铝锆偶联剂TL-2 0.7份，氢化蓖麻油0.63份，三氯化铁0.33份，辛酸钴0.08份，其中滑石粉和煅烧高岭土为730目；
改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将68份环氧树脂和33份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入47份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为7:1组成，继续加入1.8份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.4份硫磺、0.3份丙烯酸锌和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以445rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以13℃/min的升温速度将温度升至93℃，再以0.5℃/min的升温速度将温度升至127℃，保温5h后冷却至室温得到改性环氧树脂；
改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理21min得到4.5wt％物料A，超声处理的频率为16KHz，超声处理的功率为900W，超声处理的脉冲时间为(5s，11s)，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2:7，滴加0.1mol/L的碳酸钠溶液至pH为9，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以7℃/min的平均升温速度将温度升至153℃，保温92h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
实施例3
本发明提出的一种手感好高强度防腐蚀涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂57份，聚氨酯树脂13份，乙酸纤维素15份，有机溶剂55份，颜料1.5份，消泡剂0.8份，流平剂0.8份，防霉剂0.1份，改性凹凸棒土4份，煅烧高岭土3份，滑石粉2.3份，铝锆偶联剂TL-2 0.8份，氢化蓖麻油0.6份，三氯化铁0.4份，辛酸钴0.07份，其中滑石粉和煅烧高岭土为780目；
改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将72份环氧树脂和29份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入50份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为3:1组成，继续加入1.5份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.5份硫磺、0.2份丙烯酸锌和0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以425rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以15℃/min的升温速度将温度升至90℃，再以0.8℃/min的升温速度将温度升至124℃，保温6h后冷却至室温得到改性环氧树脂；
改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理23min得到4.3wt％物料A，超声处理的频率为19KHz，超声处理的功率为800W，超声处理的脉冲时间为(7s，9s)，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2.7:5.6，滴加0.18mol/L的碳酸钠溶液至pH为7.5，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以9℃/min的平均升温速度将温度升至151℃，保温94h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
实施例4
本发明提出的一种手感好高强度防腐蚀涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂59份，聚氨酯树脂11份，乙酸纤维素17份，有机溶剂53份，颜料1.7份，消泡剂0.6份，流平剂1.1份，防霉剂0.08份，改性凹凸棒土4.6份，煅烧高岭土2.6份，滑石粉2.7份，铝锆偶联剂TL-2 0.6份，氢化蓖麻油0.67份，三氯化铁0.24份，辛酸钴0.09份，其中滑石粉和煅烧高岭土为800目；
改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将69份环氧树脂和32份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入48份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为6.7:1.3组成，继续加入1.7份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.43份硫磺、0.27份丙烯酸锌和0.13份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以440rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以13.5℃/min的升温速度将温度升至92℃，再以0.6℃/min的升温速度将温度升至126℃，保温5.3h后冷却至室温得到改性环氧树脂；
改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理22min得到4.4wt％物料A，超声处理的频率为17KHz，超声处理的功率为850W，超声处理的脉冲时间为(5s，11s)，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2.6:6.7，滴加0.15mol/L的碳酸钠溶液至pH为8.5，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以8℃/min的平均升温速度将温度升至152℃，保温93h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
对实施例1-4进行性能测试，选用某款市售涂料作为对照组，检测结果如下：
| 检测项目 | 实施例1-4平均值 | 对照组 | 依据标准 |
| 附着力 | 1级 | 1级 | GB/T 9286-1998 |
| 硬度 | H | H | GB/T 6739-2006 |
| 耐冲击(kg·cm) | 60 | 55 | GB/T 1732-1993 |
| 柔韧性 | 1.5 | 1 | GB/T 1731-1993 |
| 耐烟雾性(h) | 264 | 216 | GB/T 1771-1991 |
| 透光性(％) | 50 | 70 | GB 2680-1994 |
由上表可知：本发明与市售涂料相比，硬度和附着力相同，而耐冲击、柔韧性和耐烟雾性更加优异，但透光性不如市售涂料高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性环氧树脂57-60份，聚氨酯树脂10-13份，乙酸纤维素15-18份，有机溶剂52-55份，颜料1.5-1.8份，消泡剂0.5-0.8份，流平剂0.8-1.2份，防霉剂0.07-0.1份，改性凹凸棒土4-5份，煅烧高岭土2-3份，滑石粉2.3-2.8份，铝锆偶联剂TL-2 0.5-0.8份，氢化蓖麻油0.6-0.7份，三氯化铁0.2-0.4份，辛酸钴0.07-0.1份；
其中改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将68-72份环氧树脂和29-33份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入47-50份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为6-7:1-2组成，继续加入1.5-1.8份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.4-0.5份硫磺、0.2-0.3份丙烯酸锌和0.1-0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以425-445rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以13-15℃/min的升温速度将温度升至90-93℃，再以0.5-0.8℃/min的升温速度将温度升至124-127℃，保温5-6h后冷却至室温得到改性环氧树脂；
改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理21-24min得到4.2-4.5wt％物料A，超声处理的频率为16-20KHz，超声处理的功率为750-900W，超声处理的脉冲工作时间为5-7s，超声处理的脉冲间隔时间为9-11s，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2-3:5-7，滴加0.1-0.2mol/L的碳酸钠溶液至pH为7-9，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以7-10℃/min的平均升温速度将温度升至150-153℃，保温92-95h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
2.根据权利要求1所述手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，滑石粉和煅烧高岭土为700-800目。
3.根据权利要求1或2所述手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，改性环氧树脂、聚氨酯树脂和乙酸纤维素的重量比为58-59：11-12：16-17。
4.根据权利要求1或2所述手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，改性凹凸棒土、煅烧高岭土、滑石粉和铝锆偶联剂TL-2的重量比为4.4-4.6：2.6-2.8：2.6-2.7：0.6-0.7。
5.根据权利要求1或2所述手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性环氧树脂58-59份，聚氨酯树脂11-12份，乙酸纤维素16-17份，有机溶剂53-54份，颜料1.6-1.7份，消泡剂0.6-0.7份，流平剂0.9-1.1份，防霉剂0.08-0.09份，改性凹凸棒土4.4-4.6份，煅烧高岭土2.6-2.8份，滑石粉2.6-2.7份，铝锆偶联剂TL-2 0.6-0.7份，氢化蓖麻油0.63-0.67份，三氯化铁0.24-0.33份，辛酸钴0.08-0.09份。
6.根据权利要求1或2所述手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，其中改性环氧树脂的制备方法包括：按重量份将69-71份环氧树脂和30-32份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS混合均匀，再加入48-49份混合溶剂混合均匀，混合溶剂由乙酸乙酯和乙酸丁酯按体积比为6.3-6.7:1.3-1.5组成，继续加入1.6-1.7份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.43-0.45份硫磺、0.24-0.27份丙烯酸锌和0.13-0.26份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚后以430-440rpm的搅拌速度搅拌，在搅拌过程中以13.5-14.5℃/min的升温速度将温度升至91-92℃，再以0.6-0.7℃/min的升温速度将温度升至125-126℃，保温5.3-5.6h后冷却至室温得到改性环氧树脂。
7.根据权利要求1或2所述手感好高强度防腐蚀涂料，其特征在于，改性凹凸棒土的制备过程中，取纳米凹凸棒土置于水中进行超声处理22-23min得到4.3-4.4wt％物料A，超声处理的频率为17-19KHz，超声处理的功率为800-850W，超声处理的脉冲工作时间为5-7s，超声处理的脉冲间隔时间为9-11s，将物料A和植酸加入水热反应釜内胆中，物料A和植酸的重量比为2.6-2.7:5.6-6.7，滴加0.15-0.18mol/L的碳酸钠溶液至pH为7.5-8.5，密封后放入烘箱中，将烘箱温度以8-9℃/min的平均升温速度将温度升至151-152℃，保温93-94h，冷却到室温得到改性凹凸棒土。
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