CN104559673A - 一种高附着力耐磨防污涂料 - Google Patents

一种高附着力耐磨防污涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂32-35份，萜烯树脂25-28份，酚醛树脂10-13份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球17-20份，轻质碳酸钙10-13份，纳米凹凸棒土4-8份，云母粉1-3份，硅烷偶联剂KH-550？0.8-1.2份，固化剂1.2-1.5份，消泡剂0.6-0.9份，平流剂1.5-1.8份，颜料1.2-1.5份，溶剂50-53份。

Description

一种高附着力耐磨防污涂料
技术领域
本发明涉及防污涂料技术领域，尤其涉及一种高附着力耐磨防污涂料。
背景技术
船舶在海洋中行驶时，需面对高盐份、多污染物、强冲击力的海洋环境，长期处于这种环境产生，易对船体造成严重的破坏，一般采用涂料涂覆船体的方式减轻这种破坏作用，然而，普通的涂料难以兼顾附着力、耐磨性能和防污性能，同时，船体随着海洋昼夜温差变化容易产生形变，加剧了涂料从船舶表面剥落，因此，研制一种既具有高附着力和高耐磨性能，又能防止污染的高性能涂料十分必要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高附着力耐磨防污涂料，附着力高、耐磨性能好且防污效果明显，能够满足船舶对高性能涂料的需求。
本发明提出的一种高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂32-35份，萜烯树脂25-28份，酚醛树脂10-13份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球17-20份，轻质碳酸钙10-13份，纳米凹凸棒土4-8份，云母粉1-3份，硅烷偶联剂KH-5500.8-1.2份，固化剂1.2-1.5份，消泡剂0.6-0.9份，平流剂1.5-1.8份，颜料1.2-1.5份，溶剂50-53份；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，将氯化铁、纳米二氧化钛、钛酸四正丁酯、硼氢化钠、聚乙二醇、去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温并保温后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、聚甲基丙烯酸钠、去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温，继续加入苯乙烯、二乙烯基苯、过硫酸钾，升温并保温，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
优选地，双环戊二烯酚型环氧树脂的环氧当量为260-280g/eq。
优选地，双环戊二烯酚型环氧树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的重量比为33-34：26-27：11-12：18-19。
优选地，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂33-34份，萜烯树脂26-27份，酚醛树脂11-12份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球18-19份，轻质碳酸钙11-12份，纳米凹凸棒土5-7份，云母粉1.5-2份，硅烷偶联剂KH-5500.9-1.1份，固化剂1.3-1.4份，消泡剂0.7-0.8份，平流剂1.6-1.7份，颜料1.3-1.4份，溶剂51-52份。
优选地，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1-1.4份氯化铁、0.5-0.8份纳米二氧化钛、0.1-0.2份钛酸四正丁酯、0.3-0.6份硼氢化钠、8-10份聚乙二醇、18-22份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至120-130℃并保温8-10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.2-0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.2-0.5份聚甲基丙烯酸钠、120-150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至55-60℃，继续加入15-18份苯乙烯、4-7份二乙烯基苯、0.2-0.5份过硫酸钾，升温至80-85℃并保温2-4h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
优选地，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.1-1.2份氯化铁、0.6-0.7份纳米二氧化钛、0.15-0.2份钛酸四正丁酯、0.4-0.5份硼氢化钠、8.5-9份聚乙二醇、19-20份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至124-128℃并保温8.5-9h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.3-0.4份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.3-0.4份聚甲基丙烯酸钠、130-140份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至56-58℃，继续加入16-17份苯乙烯、5-6份二乙烯基苯、0.3-0.4份过硫酸钾，升温至81-84℃并保温2.5-3h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
本发明采用双环戊二烯酚型环氧树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、铁—二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球配合作为成膜物质，是本发明具备良好的成膜特性、流平性和优异的附着力、耐磨性能、防污性能；其中，双环戊二烯酚型环氧树脂含有苯环和双环戊二烯的脂环结构，使本发明具有优异的防潮、耐盐水腐蚀性能；而铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球中包含的铁和二氧化钛具有极佳的防污性能，制备过程中，纳米铁以硼氢化钠为还原剂进行改性，大大提高了本发明中纳米铁的稳定性和还原转化污染物的能力，同时添加的纳米二氧化钛能够在钛酸四正丁酯的作用下，均匀、稳定地分散在本发明中，作为光催化剂分解有机污染物，进一步加强了本发明的防污能力；而聚乙二醇作为分散剂的加入，一方面提高了纳米铁的分散性和稳定性，另一方面大幅降低了纳米铁与分散界面张力，提高了两者的相容程度，大大提高了本发明的附着力；通过正辛烷的表面包覆，减缓了铁离子的氧化速度，加强了铁离子的抗氧化性能，提高了纳米铁粉的纯度，同时，使纳米铁粉稳定、均匀地分散在本发明之中；苯乙烯和二乙烯基苯在引发剂过硫酸钾的作用下形成的聚苯乙烯微球，具有稳定性好、包覆能力强的特点，同时以聚甲基丙烯酸钠作为分散剂，能够控制本发明的交联度，避免聚苯乙烯微球之间过度交联、聚团，而聚苯乙烯微球包覆上述改性后的纳米铁，降低了减缓了铁离子的氧化速度，加强了铁离子的抗氧化性能，提高了纳米铁的稳定性和还原转化污染物的能力；轻质碳酸钙、纳米凹凸棒土、云母粉的添加大大提高了本发明的强度、耐磨性能、抗冲击性能和附着力；而硅烷偶联剂KH-550的添加，能够使上述添加的轻质碳酸钙、纳米凹凸棒土、云母粉均匀地分布在本发明的成膜物质中，使本发明具备均匀地耐磨性能。
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附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂35份，萜烯树脂25份，酚醛树脂13份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球17份，轻质碳酸钙13份，纳米凹凸棒土4份，云母粉3份，硅烷偶联剂KH-5500.8份，固化剂1.5份，消泡剂0.6份，平流剂1.8份，颜料1.2份，溶剂53份；其中，双环戊二烯酚型环氧树脂的环氧当量为260g/eq；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.4份氯化铁、0.5份纳米二氧化钛、0.2份钛酸四正丁酯、0.3份硼氢化钠、10份聚乙二醇、18份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至130℃并保温8h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.2份聚甲基丙烯酸钠、150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至55℃，继续加入18份苯乙烯、4份二乙烯基苯、0.5份过硫酸钾，升温至80℃并保温4h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
实施例2
本发明提出的一种高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂32份，萜烯树脂28份，酚醛树脂10份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球20份，轻质碳酸钙10份，纳米凹凸棒土8份，云母粉1份，硅烷偶联剂KH-5501.2份，固化剂1.2份，消泡剂0.9份，平流剂1.5份，颜料1.5份，溶剂50份；其中，双环戊二烯酚型环氧树脂的环氧当量为280g/eq；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1份氯化铁、0.8份纳米二氧化钛、0.1份钛酸四正丁酯、0.6份硼氢化钠、8份聚乙二醇、22份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至120℃并保温10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.2份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.5份聚甲基丙烯酸钠、120份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至60℃，继续加入15份苯乙烯、7份二乙烯基苯、0.2份过硫酸钾，升温至85℃并保温2h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
实施例3
本发明提出的一种高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂34份，萜烯树脂26份，酚醛树脂12份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球18份，轻质碳酸钙12份，纳米凹凸棒土5份，云母粉2份，硅烷偶联剂KH-5500.9份，固化剂1.4份，消泡剂0.7份，平流剂1.7份，颜料1.3份，溶剂52份；其中，双环戊二烯酚型环氧树脂的环氧当量为260g/eq；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.2份氯化铁、0.6-份纳米二氧化钛、0.2份钛酸四正丁酯、0.4份硼氢化钠、9份聚乙二醇、19份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至128℃并保温8.5h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.4份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.3份聚甲基丙烯酸钠、140份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至56℃，继续加入17份苯乙烯、5份二乙烯基苯、0.4份过硫酸钾，升温至81℃并保温3h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
实施例4
本发明提出的一种高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂33份，萜烯树脂27份，酚醛树脂11份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球19份，轻质碳酸钙11份，纳米凹凸棒土7份，云母粉1.5份，硅烷偶联剂KH-5501.1份，固化剂1.3份，消泡剂0.8份，平流剂1.6份，颜料1.4份，溶剂51份；其中，双环戊二烯酚型环氧树脂的环氧当量为280g/eq；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.1份氯化铁、0.7份纳米二氧化钛、0.15份钛酸四正丁酯、0.5份硼氢化钠、8.5份聚乙二醇、20份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至124℃并保温9h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.3份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.4份聚甲基丙烯酸钠、130份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至58℃，继续加入16份苯乙烯、6份二乙烯基苯、0.3份过硫酸钾，升温至84℃并保温2.5h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
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 (6)

1.一种高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂32-35份，萜烯树脂25-28份，酚醛树脂10-13份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球17-20份，轻质碳酸钙10-13份，纳米凹凸棒土4-8份，云母粉1-3份，硅烷偶联剂KH-5500.8-1.2份，固化剂1.2-1.5份，消泡剂0.6-0.9份，平流剂1.5-1.8份，颜料1.2-1.5份，溶剂50-53份；
铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，将氯化铁、纳米二氧化钛、钛酸四正丁酯、硼氢化钠、聚乙二醇、去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温并保温后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、聚甲基丙烯酸钠、去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温，继续加入苯乙烯、二乙烯基苯、过硫酸钾，升温并保温，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
2.根据权利要求1所述高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，双环戊二烯酚型环氧树脂的环氧当量为260-280g/eq。
3.根据权利要求1或2所述高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，双环戊二烯酚型环氧树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的重量比为33-34：26-27：11-12：18-19。
4.根据权利要求1-3任一项所述高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：双环戊二烯酚型环氧树脂33-34份，萜烯树脂26-27份，酚醛树脂11-12份，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球18-19份，轻质碳酸钙11-12份，纳米凹凸棒土5-7份，云母粉1.5-2份，硅烷偶联剂KH-5500.9-1.1份，固化剂1.3-1.4份，消泡剂0.7-0.8份，平流剂1.6-1.7份，颜料1.3-1.4份，溶剂51-52份。
5.根据权利要求1-4任一项所述高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1-1.4份氯化铁、0.5-0.8份纳米二氧化钛、0.1-0.2份钛酸四正丁酯、0.3-0.6份硼氢化钠、8-10份聚乙二醇、18-22份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至120-130℃并保温8-10h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.2-0.5份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.2-0.5份聚甲基丙烯酸钠、120-150份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至55-60℃，继续加入15-18份苯乙烯、4-7份二乙烯基苯、0.2-0.5份过硫酸钾，升温至80-85℃并保温2-4h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
6.根据权利要求1-5任一项所述高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球的制备过程中，按重量份将1.1-1.2份氯化铁、0.6-0.7份纳米二氧化钛、0.15-0.2份钛酸四正丁酯、0.4-0.5份硼氢化钠、8.5-9份聚乙二醇、19-20份去离子水加入第一反应容器，将第一反应容器及其内容物升温至124-128℃并保温8.5-9h后，冷却、清洗、干燥得到物料A，将物料A、0.3-0.4份正辛烷加入第二反应容器，搅拌后清洗、干燥得到物料B；将物料B、0.3-0.4份聚甲基丙烯酸钠、130-140份去离子水加入第三反应容器，搅拌后升温至56-58℃，继续加入16-17份苯乙烯、5-6份二乙烯基苯、0.3-0.4份过硫酸钾，升温至81-84℃并保温2.5-3h，抽滤、冲洗、干燥得到铁-二氧化钛复合改性聚苯乙烯微球。
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