CN104293072A - 一种阻燃耐腐蚀改性涂料 - Google Patents

一种阻燃耐腐蚀改性涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其原料按重量份包括:改性混合树脂78-81份,环氧树脂13-16份,酮醛树脂KR-1207-10份,配位型钛酸酯偶联剂1.2-1.5份,木质素纤维2-3份,硬脂酸锌2.1-2.4份,焦磷酸钠2.3-2.6份,纳米二氧化钛25-28份,石棉粉9-12份,海泡石粉16-19份,氨基磺酸胍4-7份,纳米氢氧化镁23-26份,二苯基磷酸酯7-10份,增韧剂3.3-3.6份,固化剂0.6-0.9份,消泡剂1-1.3份,平流剂1.1-1.4份,防霉剂0.6-0.9份,颜料1.7-2份,溶剂58-61份。本发明具有优异的阻燃性能和耐腐蚀能力,而且硬度高,附着力和耐磨性优秀。

Description

一种阻燃耐腐蚀改性涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种阻燃耐腐蚀改性涂料。
背景技术
目前,在建筑业作为防火涂料大都采用沥青或沥青中加入乳化橡胶,沥青虽然价格低廉,但其防火能力差;乳化橡胶沥青中的增塑剂极容易挥发,导致乳化橡胶沥青涂层在短期内老化龟裂,这种防火涂料在露天常常出现大面积龟裂,特别是在水泥预制板接缝处,再加上地面不均匀沉降和热伸缩,会出现明显的不规则缝隙,从而使防火涂层失效。现在需要一种阻燃性能优异的涂料。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种阻燃耐腐蚀改性涂料,具有优异的阻燃性能和耐腐蚀能力,而且硬度高,附着力和耐磨性优秀。
本发明提出的一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其原料按重量份包括:改性混合树脂78-81份,环氧树脂13-16份,酮醛树脂KR-120 7-10份,配位型钛酸酯偶联剂1.2-1.5份,木质素纤维2-3份,硬脂酸锌2.1-2.4份,焦磷酸钠2.3-2.6份,纳米二氧化钛25-28份,石棉粉9-12份,海泡石粉16-19份,氨基磺酸胍4-7份,纳米氢氧化镁23-26份,二苯基磷酸酯7-10份,增韧剂3.3-3.6份,固化剂0.6-0.9份,消泡剂1-1.3份,平流剂1.1-1.4份,防霉剂0.6-0.9份,颜料1.7-2份,溶剂58-61份;
改性混合树脂的制备过程中,按重量份将85-88份聚乳酸PLA和52-55份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3-4:9-10组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至83-86℃,再加入5.2-5.5份马来酸酐和2.4-2.7份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以350-370rpm的搅拌速度搅拌5.6-5.9h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10-11:2.6-2.9构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2-2.3h得到物料B,干燥温度为70-73℃;向物料B中加入第三混合溶液后以310-330rpm的搅拌速度搅拌20-23min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.5-3.8:11-12,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.1-3.4:13.6-13.9组成,继续加入34-37份葛根淀粉和23-26份大豆蛋白并将pH值调整为4-6,接着升温至145-148℃后,以230-250rpm的搅拌速度搅拌37-40min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.4-1.7h得到改性混合树脂,干燥温度为75-80℃。
所述沉淀完全为向反应容器中加入第二混合溶剂产生沉淀现象后,继续加入第二混合溶剂直至沉淀物不再增加,则称之为沉淀完全。
优选地,石棉粉和海泡石粉为700-800目。
优选地,改性混合树脂、环氧树脂和酮醛树脂KR-120的重量比为79-80:14-15:8-9。
优选地,其原料按重量份包括:改性混合树脂79-80份,环氧树脂14-15份,酮醛树脂KR-120 8-9份,配位型钛酸酯偶联剂1.3-1.4份,木质素纤维2.2-2.4份,硬脂酸锌2.2-2.3份,焦磷酸钠2.4-2.5份,纳米二氧化钛26-27份,石棉粉10-11份,海泡石粉17-18份,氨基磺酸胍5-6份,纳米氢氧化镁24-25份,二苯基磷酸酯8-9份,增韧剂3.4-3.5份,固化剂0.7-0.8份,消泡剂1.1-1.2份,平流剂1.2-1.3份,防霉剂0.7-0.8份,颜料1.8-1.9份,溶剂59-60份。
优选地,改性混合树脂的制备过程中,按重量份将86-87份聚乳酸PLA和53-54份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3.3-3.7:9.4-9.8组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至84-85℃,再加入5.3-5.4份马来酸酐和2.5-2.6份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以355-365rpm的搅拌速度搅拌5.7-5.8h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10.4-10.7:2.7-2.8构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2.1-2.2h得到物料B,干燥温度为71-72℃;向物料B中加入第三混合溶液后以315-325rpm的搅拌速度搅拌21-22min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.6-3.7:11.4-11.9,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.2-3.3:13.7-13.8组成,继续加入35-36份葛根淀粉和24-25份大豆蛋白并将pH值调整为4-6,接着升温至146-147℃后,以235-245rpm的搅拌速度搅拌38-39min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.5-1.6h得到改性混合树脂,干燥温度为77-78℃。
本发明采用聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV共混后,与葛根淀粉和大豆蛋白通过马来酸酐接枝得到改性混合树脂,提高了葛根淀粉、大豆蛋白、聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸之间的相容性,而且改性混合树脂采用的均为可生物降解的材料,在细菌的作用下,可分解成为CO2和H2O,不会产生白色污染;改性混合树脂与环氧树脂、酮醛树脂KR-120配合作为主料并加入溶剂,大大提高了本发明的附着力、硬度、耐磨性和相容性,降低了变定收缩率,使涂料固化后稳定,而且使本发明的柔韧性好,还可降低本发明的吸水性,再加入木质素纤维与改性混合树脂、环氧树脂、酮醛树脂KR-120配合使用可提高本发明的稠度,还能进一步提高本发明韧性和抗冲击性能;纳米二氧化钛、石棉粉、海泡石粉和纳米氢氧化镁作为填充剂,通过配位型钛酸酯偶联剂与主料偶联,进一步提高上述各原料之间的相容性,而硬脂酸锌和焦磷酸钠可促进纳米二氧化钛、石棉粉、海泡石粉和纳米氢氧化镁均匀分散在主料中,保证本发明性能的均一性;氨基磺酸胍、纳米氢氧化镁和二苯基磷酸酯配合形成阻燃体系,其中氨基磺酸胍作为氮系阻燃剂,二苯基磷酸酯作为磷系阻燃剂,二者配合大幅提高了本发明的氧指数,提高本发明的阻燃性能,而纳米氢氧化镁在燃烧的过程中可分解产生氧化镁和水,不仅可抑制燃烧过程中的烟雾形成,而且氧化镁与氨基磺酸胍、二苯基磷酸酯配合可进一步提高本发明的耐热和阻燃性能;由于纳米二氧化钛、海泡石粉和环氧树脂具有丰富的表面防腐蚀官能团,可在碱及大部分溶剂中保持稳定,大幅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
本发明提出的一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其原料按重量份包括:改性混合树脂78份,环氧树脂16份,酮醛树脂KR-120 7份,配位型钛酸酯偶联剂1.5份,木质素纤维2份,硬脂酸锌2.4份,焦磷酸钠2.3份,纳米二氧化钛28份,石棉粉9份,海泡石粉19份,氨基磺酸胍4份,纳米氢氧化镁26份,二苯基磷酸酯7份,增韧剂3.6份,固化剂0.6份,消泡剂1.3份,平流剂1.1份,防霉剂0.9份,颜料1.7份,溶剂61份,其中石棉粉和海泡石粉为700目;
改性混合树脂的制备过程中,按重量份将86份聚乳酸PLA和54份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3.3:9.8组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至84℃,再加入5.4份马来酸酐和2.5份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以365rpm的搅拌速度搅拌5.7h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10.7:2.7构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2.2h得到物料B,干燥温度为71℃;向物料B中加入第三混合溶液后以325rpm的搅拌速度搅拌21min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.7:11.4,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.3:13.7组成,继续加入36份葛根淀粉和24份大豆蛋白并将pH值调整为5.5,接着升温至146℃后,以245rpm的搅拌速度搅拌38min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.6h得到改性混合树脂,干燥温度为77℃。
实施例2
本发明提出的一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其原料按重量份包括:改性混合树脂80份,环氧树脂14份,酮醛树脂KR-120 9份,配位型钛酸酯偶联剂1.3份,木质素纤维2.4份,硬脂酸锌2.2份,焦磷酸钠2.5份,纳米二氧化钛26份,石棉粉11份,海泡石粉17份,氨基磺酸胍6份,纳米氢氧化镁24份,二苯基磷酸酯9份,增韧剂3.4份,固化剂0.8份,消泡剂1.1份,平流剂1.3份,防霉剂0.7份,颜料1.9份,溶剂59份,其中石棉粉和海泡石粉为750目;
改性混合树脂的制备过程中,按重量份将85份聚乳酸PLA和55份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3:10组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至83℃,再加入5.5份马来酸酐和2.4份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以370rpm的搅拌速度搅拌5.6h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为11:2.6构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2.3h得到物料B,干燥温度为70℃;向物料B中加入第三混合溶液后以330rpm的搅拌速度搅拌20min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.8:11,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.4:13.6组成,继续加入37份葛根淀粉和23份大豆蛋白并将pH值调整为6,接着升温至145℃后,以250rpm的搅拌速度搅拌37min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.7h得到改性混合树脂,干燥温度为75℃。
实施例3
本发明提出的一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其原料按重量份包括:改性混合树脂79份,环氧树脂15份,酮醛树脂KR-120 8份,配位型钛酸酯偶联剂1.4份,木质素纤维2.2份,硬脂酸锌2.3份,焦磷酸钠2.4份,纳米二氧化钛27份,石棉粉10份,海泡石粉18份,氨基磺酸胍5份,纳米氢氧化镁25份,二苯基磷酸酯8份,增韧剂3.5份,固化剂0.7份,消泡剂1.2份,平流剂1.2份,防霉剂0.8份,颜料1.8份,溶剂60份,其中石棉粉和海泡石粉为780目;
改性混合树脂的制备过程中,按重量份将87份聚乳酸PLA和53份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3.7:9.4组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至85℃,再加入5.3份马来酸酐和2.6份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以355rpm的搅拌速度搅拌5.8h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10.4:2.8构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2.1h得到物料B,干燥温度为72℃;向物料B中加入第三混合溶液后以315rpm的搅拌速度搅拌22min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.6:11.9,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.2:13.8组成,继续加入35份葛根淀粉和25份大豆蛋白并将pH值调整为4.5,接着升温至147℃后,以235rpm的搅拌速度搅拌39min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.5h得到改性混合树脂,干燥温度为78℃。
实施例4
本发明提出的一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其原料按重量份包括:改性混合树脂81份,环氧树脂13份,酮醛树脂KR-120 10份,配位型钛酸酯偶联剂1.2份,木质素纤维3份,硬脂酸锌2.1份,焦磷酸钠2.6份,纳米二氧化钛25份,石棉粉12份,海泡石粉16份,氨基磺酸胍7份,纳米氢氧化镁23份,二苯基磷酸酯10份,增韧剂3.3份,固化剂0.9份,消泡剂1份,平流剂1.4份,防霉剂0.6份,颜料2份,溶剂58份,其中石棉粉和海泡石粉为800目;
改性混合树脂的制备过程中,按重量份将88份聚乳酸PLA和52份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为4:9组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至86℃,再加入5.2份马来酸酐和2.7份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以350rpm的搅拌速度搅拌5.9h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10:2.9构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2h得到物料B,干燥温度为73℃;向物料B中加入第三混合溶液后以310rpm的搅拌速度搅拌23min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.5:12,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.1:13.9组成,继续加入34份葛根淀粉和26份大豆蛋白并将pH值调整为4,接着升温至148℃后,以230rpm的搅拌速度搅拌40min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.4h得到改性混合树脂,干燥温度为80℃。
对实施例1-4进行性能测试,选取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 2级 GB/T 9286-1998
硬度 H HB GB/T 6739-2006
耐冲击(kg×cm) 60 50 GB/T 1732-1993
耐盐雾性(h) 240 216 GB/T 1771-1991
氧指数(%) 35 24 GB/T 2406.2-2009
由上表可知:本发明与市面上的涂料相比,附着力、硬度、耐冲击、耐腐蚀和阻燃性能均优异于市面所售涂料。
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 (5)

1.一种阻燃耐腐蚀改性涂料,其特征在于,其原料按重量份包括:改性混合树脂78-81份,环氧树脂13-16份,酮醛树脂KR-1207-10份,配位型钛酸酯偶联剂1.2-1.5份,木质素纤维2-3份,硬脂酸锌2.1-2.4份,焦磷酸钠2.3-2.6份,纳米二氧化钛25-28份,石棉粉9-12份,海泡石粉16-19份,氨基磺酸胍4-7份,纳米氢氧化镁23-26份,二苯基磷酸酯7-10份,增韧剂3.3-3.6份,固化剂0.6-0.9份,消泡剂1-1.3份,平流剂1.1-1.4份,防霉剂0.6-0.9份,颜料1.7-2份,溶剂58-61份;
改性混合树脂的制备过程中,按重量份将85-88份聚乳酸PLA和52-55份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3-4:9-10组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至83-86℃,再加入5.2-5.5份马来酸酐和2.4-2.7份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以350-370rpm的搅拌速度搅拌5.6-5.9h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10-11:2.6-2.9构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2-2.3h得到物料B,干燥温度为70-73℃;向物料B中加入第三混合溶液后以310-330rpm的搅拌速度搅拌20-23min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.5-3.8:11-12,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.1-3.4:13.6-13.9组成,继续加入34-37份葛根淀粉和23-26份大豆蛋白并将pH值调整为4-6,接着升温至145-148℃后,以230-250rpm的搅拌速度搅拌37-40min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.4-1.7h得到改性混合树脂,干燥温度为75-80℃。
2.根据权利要求2所述阻燃耐腐蚀改性涂料,其特征在于,石棉粉和海泡石粉为700-800目。
3.根据权利要求1或2所述阻燃耐腐蚀改性涂料,其特征在于,改性混合树脂、环氧树脂和酮醛树脂KR-120的重量比为79-80:14-15:8-9。
4.根据权利要求1-3任一项所述阻燃耐腐蚀改性涂料,其特征在于,其原料按重量份包括:改性混合树脂79-80份,环氧树脂14-15份,酮醛树脂KR-1208-9份,配位型钛酸酯偶联剂1.3-1.4份,木质素纤维2.2-2.4份,硬脂酸锌2.2-2.3份,焦磷酸钠2.4-2.5份,纳米二氧化钛26-27份,石棉粉10-11份,海泡石粉17-18份,氨基磺酸胍5-6份,纳米氢氧化镁24-25份,二苯基磷酸酯8-9份,增韧剂3.4-3.5份,固化剂0.7-0.8份,消泡剂1.1-1.2份,平流剂1.2-1.3份,防霉剂0.7-0.8份,颜料1.8-1.9份,溶剂59-60份。
5.根据权利要求1-4任一项所述阻燃耐腐蚀改性涂料,其特征在于,改性混合树脂的制备过程中,按重量份将86-87份聚乳酸PLA和53-54份聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV加入反应容器中,加入第一混合溶剂至聚乳酸PLA和聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV完全溶解,第一混合溶剂由苯和四氯化碳按体积比为3.3-3.7:9.4-9.8组成,将含有聚乳酸PLA、聚羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和混合溶剂的反应容器水浴加热至84-85℃,再加入5.3-5.4份马来酸酐和2.5-2.6份4,4-双-(叔丁基过氧)戊酸正丁酯后,以355-365rpm的搅拌速度搅拌5.7-5.8h,接着加入第二混合溶剂至沉淀完全,第二混合溶剂由乙醇和丙三醇按体积比为10.4-10.7:2.7-2.8构成,过滤得到固体物料A;将固体物料A置于烘箱中干燥2.1-2.2h得到物料B,干燥温度为71-72℃;向物料B中加入第三混合溶液后以315-325rpm的搅拌速度搅拌21-22min,物料B与第三混合溶液的质量体积比(g:L)为3.6-3.7:11.4-11.9,第三混合溶液为丙酮和二氯甲烷按体积比为3.2-3.3:13.7-13.8组成,继续加入35-36份葛根淀粉和24-25份大豆蛋白并将pH值调整为4-6,接着升温至146-147℃后,以235-245rpm的搅拌速度搅拌38-39min,冷却至室温后加入烘箱中干燥1.5-1.6h得到改性混合树脂,干燥温度为77-78℃。
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