CN105131666A

CN105131666A - 一种耐热耐水耐酸碱涂料

Info

Publication number: CN105131666A
Application number: CN201510531359.6A
Authority: CN
Inventors: 戴宇钧; 孙巨福; 祝秀凤; 汪鹏程
Original assignee: TIANCHANG YINHU PAINT Co Ltd
Current assignee: TIANCHANG YINHU PAINT Co Ltd
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2015-12-09

Abstract

本发明公开了一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料包括：聚醋酸乙烯乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液、酚醛树脂、脲醛树脂、六甲基二硅胺烷、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂改性蒙脱土、膨胀蛭石、有机改性纳米云母、金红石型钛白粉、纳米氮化硅、纳米碳化硅、聚酰胺纤维、聚四氟乙烯、氢氧化铝、硼酸锌、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、甲苯二异氰酸酯、异辛酸锌、成膜助剂、助剂、去离子水。本发明提出的耐热耐水耐酸碱涂料，其耐水性好，耐热性能和耐腐蚀性能优异，且具有一定的阻燃性。

Description

一种耐热耐水耐酸碱涂料

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐热耐水耐酸碱涂料。

背景技术

涂料是指应用于物体表面而能结成坚韧保护膜的物料的总称。随着社会的发展，涂料在人们的生活中占据着越来越重要的地位，应用也越来越广泛，目前，人们在关注涂料的健康环保性能以及装饰性能以外，也越来越多的关注了涂料的功能性。

聚醋酸乙烯乳液俗称“白乳胶”，具有成本低廉，聚合工艺较为简单，无毒、无味、无臭、无色透明，并且具有良好的粘接、耐光、不易老化等性能，目前已被广泛应用于乳胶漆制造、建筑装修、家具制造、造纸及纸品加工、木材加工、书籍装订、汽车内饰、卷烟接嘴等多个领域。然而，聚醋酸乙烯乳液也存在着耐热、耐水性差，耐酸碱性不是很好等缺点。聚醋酸乙烯乳液胶膜在高湿度氛围下或者水中浸泡后,容易吸水并且粘接强度急剧下降。为了使聚醋酸乙烯乳液在不同的领域得到应用，人们通常都对其进行改性，如共混、共聚、交联、保护胶体改性等以满足使用性能。目前，研究者对聚醋酸乙烯乳液涂料的性能做了很多研究，但是目前的改性方法效果仍不是很理想。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐热耐水耐酸碱涂料，其耐水性好，耐热性能和耐酸碱腐蚀性能优异，且具有一定的阻燃性。

本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液50-80份、有机硅改性丙烯酸酯乳液10-25份、酚醛树脂2-10份、脲醛树脂5-20份、六甲基二硅胺烷2-10份、叔碳酸乙烯酯2-8份、硅烷偶联剂改性蒙脱土3-12份、膨胀蛭石5-15份、有机改性纳米云母3-10份、金红石型钛白粉5-15份、纳米氮化硅2-10份、纳米碳化硅3-10份、聚酰胺纤维3-10份、聚四氟乙烯3-15份、氢氧化铝1-3.5份、硼酸锌1-2.5份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1-2.5份、甲苯二异氰酸酯2.5-5份、异辛酸锌0.1-1份、成膜助剂10-20份、助剂1-2.5份、去离子水50-80份。

在具体实施例中，本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料中，聚醋酸乙烯乳液的重量份可以为50、52、53、54.5、56、57、58、59.3、62、64、67、68.7、69、72、74、76、76.8、78、78.6、79、79.4、80份；有机硅改性丙烯酸酯乳液的重量份可以为10、11、12、13、15、15.6、17、17.5、19、21、23、23.5、24、24.6、25份；酚醛树脂的重量份可以为2、3、4、5、5.3、6、7、7.6、8、9、9.3、10份；脲醛树脂的重量份可以为5、6、7、8、8.7、9、10、11、13、15、15.6、17、17.5、18、18.5、19、19.3、20份；六甲基二硅胺烷的重量份可以为2、3、4、4.3、5、5.6、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.6、10份；叔碳酸乙烯酯的重量份可以为2、3、4、5、6、6.4、7、7.5、8份；硅烷偶联剂改性蒙脱土的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.7、10、10.6、11、11.4、12份；膨胀蛭石的重量份可以为5、6、7、8、8.5、9、9.3、10、11、11.4、12、12.6、13、14、14.6、15份；有机改性纳米云母的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.7、10份；金红石型钛白粉的重量份可以为5、6、7、7.6、8、8.6、9、10、11、12、13、14、14.6、15份；纳米氮化硅的重量份可以为2、3、4、5、5.6、6、6.7、7、7.6、8、9、9.3、10份；纳米碳化硅的重量份可以为3、4、5、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.5、10份；聚酰胺纤维的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.4、10份；聚四氟乙烯的重量份可以为3、4、5、6、6.4、7、7.6、8、9、10、11、12、12.5、13、13.5、14、14.6、15份；氢氧化铝的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.1、2.5、2.7、2.8、3、3.1、3.2、3.3、3.45、3.5份；硼酸锌的重量份可以为1、1.2、1.5、1.68、1.9、2、2.1、2.3、2.45、2.5份；羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯的重量份可以为1、1.2、1.5、1.68、1.9、2、2.1、2.3、2.45、2.5份；甲苯二异氰酸酯的重量份可以为2.5、2.8、3、4、4.3、4.7、5份；异辛酸锌的重量份可以为0.1、0.2、0.35、0.6、0.8、1份；成膜助剂的重量份可以为10、12、14、15、16、17、17.6、18、18.7、19、19.3、20份；助剂的重量份可以为1、1.2、1.4、1.68、1.9、2、2.1、2.4、2.45、2.5份；去离子水的重量份可以为50、53、56、57、58、62、64、67、67.8、72、75、78、78.9、80份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液70-75份、有机硅改性丙烯酸酯乳液18-21份、酚醛树脂6-8份、脲醛树脂10-15份、六甲基二硅胺烷6-8份、叔碳酸乙烯酯4-6份、硅烷偶联剂改性蒙脱土8-11份、膨胀蛭石8-13份、有机改性纳米云母5-8份、金红石型钛白粉9-12份、纳米氮化硅5-8份、纳米碳化硅6-7份、聚酰胺纤维7-9份、聚四氟乙烯8-12份、氢氧化铝1.9-3份、硼酸锌1.7-2份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.6-2份、甲苯二异氰酸酯3.8-4.3份、异辛酸锌0.5-0.9份、成膜助剂14-18份、助剂1.6-2份、去离子水68-73份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液73份、有机硅改性丙烯酸酯乳液20份、酚醛树脂7份、脲醛树脂12份、六甲基二硅胺烷7份、叔碳酸乙烯酯5.3份、硅烷偶联剂改性蒙脱土10份、膨胀蛭石12份、有机改性纳米云母6.2份、金红石型钛白粉10份、纳米氮化硅7.3份、纳米碳化硅6.5份、聚酰胺纤维8份、聚四氟乙烯10份、氢氧化铝2.6份、硼酸锌1.9份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.8份、甲苯二异氰酸酯4份、异辛酸锌0.7份、成膜助剂15份、助剂1.8份、去离子水70份。

优选地，所述硅烷偶联剂改性蒙脱土所使用的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-151、硅烷偶联剂A-171、硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-570中的一种或者多种的混合物。

优选地，所述有机改性纳米云母所使用的改性剂为含环氧基的硅烷偶联剂，所述含环氧基的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。

优选地，所述纳米氮化硅的平均粒径为20-40nm；纳米碳化硅的平均粒径为10-35nm。

优选地，所述成膜助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、醇酯十二、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、苯甲醇、丙二醇苯醚中的一种或者多种的混合物。

优选地，所述助剂为增稠剂、防腐剂、抗冻剂中的一种或者多种的混合物。

优选地，所述防腐剂为六偏磷酸钠、苯甲酸钠、卡松中的一种或者多种的混合物。

优选地，所述抗冻剂为甲醇、乙醇、聚乙二醇、丙三醇、丁二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇中的一种或者多种的混合物。

本发明所述耐热耐水耐酸碱涂料可以按照常规的涂料制备工艺将各原料混合均匀而成。

本发明中，选择了聚醋酸乙烯乳液作为主要成膜物质，并配合添加了有机硅改性丙烯酸酯乳液作为辅助成膜物质，主要成膜物质与辅助成膜物质配合，在维持聚醋酸乙烯乳液耐老化性、耐光性的同时，提高了涂料的耐低温性、抗蠕变性和耐黄变性等缺陷，改善了涂料的耐候性；酚醛树脂与脲醛树脂配合加入体系中，通过调节两者的比例，使其在体系中分散均匀，与主要成膜物质和辅助成膜物质形成了大分子结构，改善了涂料的耐水性和耐酸碱腐蚀性；六甲基二硅胺烷加入到体系中，能与体系中的羟基发生接枝反应，一方面改善了各原料的相容性，另一方面改善了涂料的疏水性；叔碳酸乙烯酯侧链上的α碳原子上有三个烷基，形成了较强的空间位阻效应，加入到体系中，减弱了其他基团对涂料的进攻，与六甲基二硅胺烷协同后极大的改善了涂料的耐水性和耐酸碱性；硅烷偶联剂改性蒙脱土、膨胀蛭石、有机改性纳米云母、金红石型钛白粉、纳米氮化硅、纳米碳化硅、聚酰胺纤维、聚四氟乙烯、氢氧化铝、硼酸锌配合，有效降低了成膜物质的成膜温度，同时改善了涂料的耐热性、耐水性、耐腐蚀性和阻燃性，其中，纳米氮化硅、纳米碳化硅两种纳米粒子相互配合，在高温下可形成复合粒子，与涂料中的物料形成交联网络，大幅度提高了涂料的耐高温性；甲基二异氰酸酯加入体系中，可以与体系中的羟基发生交联，提高了各原料的分散性，同时消除了羟基的亲水性，与六甲基二硅胺烷和叔碳酸乙烯酯具有协同作用，进一步提高了涂料的耐水性，同时与异辛酸锌配合提高了涂料的粘结强度；羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯具有附着力促进剂和偶联剂的作用，加入体系中，对各原料表现出良好的附着、粘接功能，改善了涂料的粘结性能，与氢氧化铝、硼酸锌配合，赋予涂料优异的阻燃性。

对本发明所述耐热耐水耐酸碱涂料进行性能检测，其粘结强度为43-47MPa；在20℃水中浸泡12d无异常；耐135℃15h无异常。

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

本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液50份、有机硅改性丙烯酸酯乳液25份、酚醛树脂2份、脲醛树脂20份、六甲基二硅胺烷2份、叔碳酸乙烯酯8份、硅烷偶联剂A-151改性蒙脱土3份、膨胀蛭石15份、有机改性纳米云母3份、金红石型钛白粉15份、纳米氮化硅2份、纳米碳化硅10份、聚酰胺纤维3份、聚四氟乙烯15份、氢氧化铝1份、硼酸锌2.5份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1份、甲苯二异氰酸酯5份、异辛酸锌0.1份、丙二醇丁醚20份、增稠剂1份、去离子水80份。

实施例2

本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液80份、有机硅改性丙烯酸酯乳液10份、酚醛树脂10份、脲醛树脂5份、六甲基二硅胺烷10份、叔碳酸乙烯酯2份、硅烷偶联剂改性蒙脱土12份、膨胀蛭石5份、有机改性纳米云母10份、金红石型钛白粉5份、纳米氮化硅10份、纳米碳化硅3份、聚酰胺纤维10份、聚四氟乙烯3份、氢氧化铝3.5份、硼酸锌1份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯2.5份、甲苯二异氰酸酯2.5份、异辛酸锌1份、苯甲醇10份、防腐剂1份、甲醇0.2份、乙醇0.1份、聚乙二醇0.2份、丙三醇0.2份、丁二醇0.3份、异丙醇0.2份、丙二醇0.1份、乙二醇0.2份、去离子水50份；

其中，所述硅烷偶联剂改性蒙脱土所使用的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-171、硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-570按任意重量之比的混合物。

实施例3

本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液75份、有机硅改性丙烯酸酯乳液18份、酚醛树脂8份、脲醛树脂10份、六甲基二硅胺烷8份、叔碳酸乙烯酯4份、硅烷偶联剂改性蒙脱土11份、膨胀蛭石8份、有机改性纳米云母8份、金红石型钛白粉9份、纳米氮化硅8份、纳米碳化硅6份、聚酰胺纤维9份、聚四氟乙烯8份、氢氧化铝3份、硼酸锌1.7份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯2份、甲苯二异氰酸酯3.8份、异辛酸锌0.9份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇3份、醇酯十二份、乙二醇丁醚2份、丙二醇丁醚2份、苯甲醇1份、丙二醇苯醚1份、增稠剂0.8份、六偏磷酸钠0.3份、苯甲酸钠0.3份、卡松0.4份、丁二醇0.2份、去离子水68份；

其中，所述硅烷偶联剂改性蒙脱土所使用的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-151、硅烷偶联剂A-171、硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-570按1:4:3:2重量之比的混合物；所述纳米氮化硅的平均粒径为30nm；纳米碳化硅的平均粒径为25nm。

实施例4

本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液73份、有机硅改性丙烯酸酯乳液20份、酚醛树脂7份、脲醛树脂12份、六甲基二硅胺烷7份、叔碳酸乙烯酯5.3份、硅烷偶联剂改性蒙脱土10份、膨胀蛭石12份、有机改性纳米云母6.2份、金红石型钛白粉10份、纳米氮化硅7.3份、纳米碳化硅6.5份、聚酰胺纤维8份、聚四氟乙烯10份、氢氧化铝2.6份、硼酸锌1.9份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.8份、甲苯二异氰酸酯4份、异辛酸锌0.7份、醇酯十二10份、乙二醇丁醚5份、聚乙二醇1份、丙三醇0.8份、去离子水70份；

其中，所述硅烷偶联剂改性蒙脱土所使用的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-171、硅烷偶联剂KH-570按1:3重量比的混合物；所述有机改性纳米云母所使用的改性剂为含环氧基的硅烷偶联剂，所述含环氧基的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560；所述纳米氮化硅的平均粒径为40nm；纳米碳化硅的平均粒径为10nm。

实施例5

本发明提出的一种耐热耐水耐酸碱涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液70份、有机硅改性丙烯酸酯乳液21份、酚醛树脂6份、脲醛树脂15份、六甲基二硅胺烷6份、叔碳酸乙烯酯6份、硅烷偶联剂KH-570改性蒙脱土8份、膨胀蛭石13份、有机改性纳米云母5份、金红石型钛白粉12份、纳米氮化硅5份、纳米碳化硅7份、聚酰胺纤维7份、聚四氟乙烯12份、氢氧化铝1.9份、硼酸锌2份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.6份、甲苯二异氰酸酯4.3份、异辛酸锌0.5份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇18份、增稠剂0.5份、六偏磷酸钠0.5份、抗冻剂0.6份、去离子水73份；其中，所述纳米氮化硅的平均粒径为20nm；纳米碳化硅的平均粒径为35nm。

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

1.一种耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液50-80份、有机硅改性丙烯酸酯乳液10-25份、酚醛树脂2-10份、脲醛树脂5-20份、六甲基二硅胺烷2-10份、叔碳酸乙烯酯2-8份、硅烷偶联剂改性蒙脱土3-12份、膨胀蛭石5-15份、有机改性纳米云母3-10份、金红石型钛白粉5-15份、纳米氮化硅2-10份、纳米碳化硅3-10份、聚酰胺纤维3-10份、聚四氟乙烯3-15份、氢氧化铝1-3.5份、硼酸锌1-2.5份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1-2.5份、甲苯二异氰酸酯2.5-5份、异辛酸锌0.1-1份、成膜助剂10-20份、助剂1-2.5份、去离子水50-80份。

2.根据权利要求1所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液70-75份、有机硅改性丙烯酸酯乳液18-21份、酚醛树脂6-8份、脲醛树脂10-15份、六甲基二硅胺烷6-8份、叔碳酸乙烯酯4-6份、硅烷偶联剂改性蒙脱土8-11份、膨胀蛭石8-13份、有机改性纳米云母5-8份、金红石型钛白粉9-12份、纳米氮化硅5-8份、纳米碳化硅6-7份、聚酰胺纤维7-9份、聚四氟乙烯8-12份、氢氧化铝1.9-3份、硼酸锌1.7-2份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.6-2份、甲苯二异氰酸酯3.8-4.3份、异辛酸锌0.5-0.9份、成膜助剂14-18份、助剂1.6-2份、去离子水68-73份。

3.根据权利要求1或2所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醋酸乙烯乳液73份、有机硅改性丙烯酸酯乳液20份、酚醛树脂7份、脲醛树脂12份、六甲基二硅胺烷7份、叔碳酸乙烯酯5.3份、硅烷偶联剂改性蒙脱土10份、膨胀蛭石12份、有机改性纳米云母6.2份、金红石型钛白粉10份、纳米氮化硅7.3份、纳米碳化硅6.5份、聚酰胺纤维8份、聚四氟乙烯10份、氢氧化铝2.6份、硼酸锌1.9份、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.8份、甲苯二异氰酸酯4份、异辛酸锌0.7份、成膜助剂15份、助剂1.8份、去离子水70份。

4.根据权利要求1-3中任一项所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性蒙脱土所使用的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂A-151、硅烷偶联剂A-171、硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-570中的一种或者多种的混合物。

5.根据权利要求1-4中任一项所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述有机改性纳米云母所使用的改性剂为含环氧基的硅烷偶联剂，所述含环氧基的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。

6.根据权利要求1-5中任一项所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述纳米氮化硅的平均粒径为20-40nm；纳米碳化硅的平均粒径为10-35nm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述成膜助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、醇酯十二、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、苯甲醇、丙二醇苯醚中的一种或者多种的混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述助剂为增稠剂、防腐剂、抗冻剂中的一种或者多种的混合物。

9.根据权利要求8所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述防腐剂为六偏磷酸钠、苯甲酸钠、卡松中的一种或者多种的混合物。

10.根据权利要求8或9所述耐热耐水耐酸碱涂料，其特征在于，所述抗冻剂为甲醇、乙醇、聚乙二醇、丙三醇、丁二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇中的一种或者多种的混合物。