CN104327644B - 一种高机械性能抗冲击保温涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高机械性能抗冲击保温涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂52‑55份，醇酸树脂12‑16份，丁腈橡胶7‑10份，改性石墨烯22‑25份，纳米陶瓷空心颗粒11‑14份，滑石粉15‑18份，硅烷偶联剂KH‑570 2.5‑3份，成膜助剂1.2‑1.5份，分散剂1.6‑1.9份，消泡剂1.4‑1.7份，分散剂1.2‑1.5份，防冻剂1.5‑1.8份，防老剂OD 0.8‑1.1份，溶剂64‑67份。本发明机械性能好、抗冲击能力强。
Description
技术领域
本发明涉及保温涂料技术领域，尤其涉及一种高机械性能抗冲击保温涂料。
背景技术
保温涂料是通过低导热系数和高热阻来实现隔热保温的一种涂料，集成了微孔结构和网状纤维结构，具有较好的耐受性、隔热性能、隔冷性能，被广泛应用于冶金、化工、交通等领域,然而涂覆保温涂料的产品在使用过程中，易受到外界的作用力产生剥离现象，失去保温效果，导致使用该涂料的产品产生局部温差，进而对安全生产造成严重威胁，因此，研制一种具备高机械性能和优良的抗冲击能力的保温涂料十分必要。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高机械性能抗冲击保温涂料，机械性能好、抗冲击能力强。
本发明提出的一种高机械性能抗冲击保温涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂52-55份，醇酸树脂12-16份，丁腈橡胶7-10份，改性石墨烯22-25份，纳米陶瓷空心颗粒11-14份，滑石粉15-18份，硅烷偶联剂KH-570 2.5-3份，成膜助剂1.2-1.5份，分散剂1.6-1.9份，消泡剂1.4-1.7份，分散剂1.2-1.5份，防冻剂1.5-1.8份，防老剂OD 0.8-1.1份，溶剂64-67份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将8-10份石墨烯、13-15份浓度为1.1-1.4mmol/L的亚硝酸钠溶液和18-20份正己醇放入的第一反应容器，以115-120rpm的搅拌速度搅拌1-1.5h，加入1.5-2份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至62-65℃，以100-120rpm的搅拌速度搅拌1.1-1.5h后，冷却至21-25℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3600-3800rpm；将物料A、4-7份丙酮、5-9份维生素C、5-7份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置18-21h后超声分散1.2-1.8h得到物料B，超声分散的频率为35-40KHz，超声分散的功率为1000-1200W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
优选地，醇酸树脂的油度为62-65wt％。
优选地，丙烯酸树脂、醇酸树脂、丁腈橡胶的重量比为53-54：13-15：8-9。
优选地，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂53-54份，醇酸树脂13-15份，丁腈橡胶8-9份，改性石墨烯23-24份，纳米陶瓷空心颗粒12-13份，滑石粉16-17份，硅烷偶联剂KH-570 2.6-2.8份，成膜助剂1.3-1.4份，分散剂1.7-1.8份，消泡剂1.5-1.6份，分散剂1.3-1.4份，防冻剂1.6-1.7份，防老剂OD 0.9-1份，溶剂65-66份。
优选地，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将9-10份石墨烯、13.5-14份浓度为1.2-1.3mmol/L的亚硝酸钠溶液和18.5-19份正己醇放入的第一反应容器，以116-118rpm的搅拌速度搅拌1.2-1.4h，加入1.6-1.8份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至63-64℃，以105-110rpm的搅拌速度搅拌1.2-1.3h后，冷却至23-24℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3680-3700rpm；将物料A、5-6份丙酮、7-8份维生素C、5.5-6份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置19-20h后超声分散1.3-1.5h得到物料B，超声分散的频率为36-38KHz，超声分散的功率为1100-1150W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
本发明以丙烯酸树脂、丁腈橡胶和油度为62-65wt％的醇酸树脂作为成膜物质，使本发明具备优异的保温性能，同时具有良好的机械性能和抗冲击能力，其中醇酸树脂弱极性结构含量高，溶解性好，使本发明具有较好的光泽高、刷涂性、流平性；而改性石墨烯、纳米陶瓷空心颗粒、滑石粉的添加，大大增强了本发明的机械性能和抗冲击能力，其中改性石墨烯是由石墨烯经邻硝基苯胺改性制成的，改性过程中，石墨烯表面与邻硝基苯胺分子间形成酰胺键，使得邻硝基苯胺被牢固接枝在石墨烯表面，一方面提高了石墨烯在本发明中的分散性，另一方面，被接枝上邻硝基苯胺分子的改性石墨烯，能通过其表面含有的氨基与成膜物质中的腈基极性相互作用，增强了改性石墨烯与成膜物质的界面作用，使两者更好地相容，另外，改性石墨烯中的烷基键能够与成膜物质分子充分缠绕，又进一步提高了“成膜物质-改性石墨烯”结构的稳定性，使得本发明在受到外力作用时，能够有效将载荷转移到物理机械性能极强的改性石墨烯上，从而大大提高了本发明的抗冲击性能和机械性能，而纳米陶瓷空心颗粒中有一定的静态的空气层，与滑石粉一起均匀地分布在“成膜物质—改性石墨烯”之中，能够通过纳米陶瓷空心颗粒和纳米陶瓷空心颗粒、纳米陶瓷空心颗粒与滑石粉之间存在着大量带有相同电荷的离子发射的电磁波，有效地屏蔽热能、阻止热能的传导，从而大大提高了本发明的保温性能。
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
本发明提出的一种高机械性能抗冲击保温涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂55份，醇酸树脂12份，丁腈橡胶10份，改性石墨烯22份，纳米陶瓷空心颗粒14份，滑石粉15份，硅烷偶联剂KH-5703份，成膜助剂1.2份，分散剂1.9份，消泡剂1.4份，分散剂1.5份，防冻剂1.5份，防老剂OD 1.1份，溶剂64份；其中，醇酸树脂的油度为65wt％；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将8份石墨烯、15份浓度为1.1mmol/L的亚硝酸钠溶液和20份正己醇放入的第一反应容器，以115rpm的搅拌速度搅拌1.5h，加入1.5份浓度为98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至62℃，以120rpm的搅拌速度搅拌1.1h后，冷却至25℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3600rpm；将物料A、7份丙酮、5份维生素C、7份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置18h后超声分散1.8h得到物料B，超声分散的频率为35KHz，超声分散的功率为1200W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
实施例2
本发明提出的一种高机械性能抗冲击保温涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂52份，醇酸树脂16份，丁腈橡胶7份，改性石墨烯25份，纳米陶瓷空心颗粒11份，滑石粉18份，硅烷偶联剂KH-5702.5份，成膜助剂1.5份，分散剂1.6份，消泡剂1.7份，分散剂1.2份，防冻剂1.8份，防老剂OD 0.8份，溶剂67份；其中，醇酸树脂的油度为62wt％；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将10份石墨烯、13份浓度为1.4mmol/L的亚硝酸钠溶液和18份正己醇放入的第一反应容器，以120rpm的搅拌速度搅拌1h，加入2份浓度为96wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至65℃，以100rpm的搅拌速度搅拌1.5h后，冷却至21℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3800rpm；将物料A、4份丙酮、9份维生素C、5份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置21h后超声分散1.2h得到物料B，超声分散的频率为40KHz，超声分散的功率为1000W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
实施例3
本发明提出的一种高机械性能抗冲击保温涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂54份，醇酸树脂13份，丁腈橡胶9份，改性石墨烯23份，纳米陶瓷空心颗粒13份，滑石粉16份，硅烷偶联剂KH-5702.8份，成膜助剂1.3份，分散剂1.8份，消泡剂1.5份，分散剂1.4份，防冻剂1.6份，防老剂OD1份，溶剂65份；其中，醇酸树脂的油度为64wt％；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将9份石墨烯、14份浓度为1.2mmol/L的亚硝酸钠溶液和19份正己醇放入的第一反应容器，以116rpm的搅拌速度搅拌1.4h，加入1.6份浓度为98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至63℃，以110rpm的搅拌速度搅拌1.2h后，冷却至24℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3680rpm；将物料A、6份丙酮、7份维生素C、6份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置19h后超声分散1.5h得到物料B，超声分散的频率为36KHz，超声分散的功率为1150W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
实施例4
本发明提出的一种高机械性能抗冲击保温涂料，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂53份，醇酸树脂15份，丁腈橡胶8份，改性石墨烯24份，纳米陶瓷空心颗粒12份，滑石粉17份，硅烷偶联剂KH-5702.6份，成膜助剂1.4份，分散剂1.7份，消泡剂1.6份，分散剂1.3份，防冻剂1.7份，防老剂OD 0.9份，溶剂66份；其中，醇酸树脂的油度为63wt％；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将10份石墨烯、13.5份浓度为1.3mmol/L的亚硝酸钠溶液和18.5份正己醇放入的第一反应容器，以118rpm的搅拌速度搅拌1.2h，加入1.8份浓度为96wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至64℃，以105rpm的搅拌速度搅拌1.3h后，冷却至23℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3700rpm；将物料A、5份丙酮、8份维生素C、5.5份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置20h后超声分散1.35h得到物料B，超声分散的频率为38KHz，超声分散的功率为1100W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
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)
1.一种高机械性能抗冲击保温涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂52-55份，醇酸树脂12-16份，丁腈橡胶7-10份，改性石墨烯22-25份，纳米陶瓷空心颗粒11-14份，滑石粉15-18份，硅烷偶联剂KH-570 2.5-3份，成膜助剂1.2-1.5份，分散剂2.8-3.4份，消泡剂1.4-1.7份，防冻剂1.5-1.8份，防老剂OD 0.8-1.1份，溶剂64-67份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将8-10份石墨烯、13-15份浓度为1.1-1.4mmol/L的亚硝酸钠溶液和18-20份正己醇放入的第一反应容器，以115-120rpm的搅拌速度搅拌1-1.5h，加入1.5-2份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至62-65℃，以100-120rpm的搅拌速度搅拌1.1-1.5h后，冷却至21-25℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3600-3800rpm；将物料A、4-7份丙酮、5-9份维生素C、5-7份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置18-21h后超声分散1.2-1.8h得到物料B，超声分散的频率为35-40KHz，超声分散的功率为1000-1200W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
2.根据权利要求1所述高机械性能抗冲击保温涂料，其特征在于，醇酸树脂的油度为62-65wt％。
3.根据权利要求1或2所述高机械性能抗冲击保温涂料，其特征在于，丙烯酸树脂、醇酸树脂、丁腈橡胶的重量比为53-54：13-15：8-9。
4.根据权利要求1所述高机械性能抗冲击保温涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：丙烯酸树脂53-54份，醇酸树脂13-15份，丁腈橡胶8-9份，改性石墨烯23-24份，纳米陶瓷空心颗粒12-13份，滑石粉16-17份，硅烷偶联剂KH-570 2.6-2.8份，成膜助剂1.3-1.4份，分散剂3-3.2份，消泡剂1.5-1.6份，防冻剂1.6-1.7份，防老剂OD 0.9-1份，溶剂65-66份。
5.根据权利要求1所述高机械性能抗冲击保温涂料，其特征在于，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将9-10份石墨烯、13.5-14份浓度为1.2-1.3mmol/L的亚硝酸钠溶液和18.5-19份正己醇放入的第一反应容器，以116-118rpm的搅拌速度搅拌1.2-1.4h，加入1.6-1.8份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至63-64℃，以105-110rpm的搅拌速度搅拌1.2-1.3h后，冷却至23-24℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3680-3700rpm；将物料A、5-6份丙酮、7-8份维生素C、5.5-6份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置19-20h后超声分散1.3-1.5h得到物料B，超声分散的频率为36-38KHz，超声分散的功率为1100-1150W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
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