CN105733423B - 一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用 - Google Patents

一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN105733423B
CN105733423B CN201610144160.2A CN201610144160A CN105733423B CN 105733423 B CN105733423 B CN 105733423B CN 201610144160 A CN201610144160 A CN 201610144160A CN 105733423 B CN105733423 B CN 105733423B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polyaniline
hydrolyzate
coupling agent
attapulgite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610144160.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105733423A (zh
Inventor
赵绍洪
钟广义
陆小英
蒋南昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU ZHONGTU PAINT DETECTION CENTER Co Ltd
Original Assignee
JIANGSU ZHONGTU PAINT DETECTION CENTER Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU ZHONGTU PAINT DETECTION CENTER Co Ltd filed Critical JIANGSU ZHONGTU PAINT DETECTION CENTER Co Ltd
Priority to CN201610144160.2A priority Critical patent/CN105733423B/zh
Publication of CN105733423A publication Critical patent/CN105733423A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105733423B publication Critical patent/CN105733423B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40—Compounds of aluminium
    • C09C1/42—Clays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/006—Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明属于涂料制备领域，特别涉及一种用于聚苯胺/凹凸棒土填料表面改性的偶联剂水解液及其应用。本发明通过对硅烷偶联剂水解液的改进，可以很好控制两种硅烷偶联剂的水解反应，得到稳定而且反应活性高的水解液；而采用经过该硅烷偶联剂水解液处理的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料制备防腐涂料，能够提高聚苯胺/凹凸棒土纳米材料在涂料中的润湿分散，使复合涂料的防腐性能及附着力等机械性能大幅提高，同时可以有效提高涂料固体含量，降低VOC。

Description

一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料 中的应用
技术领域
本发明属于涂料制备领域，特别涉及一种用于聚苯胺/凹凸棒土填料表面改性的偶联剂水解液及其应用。
背景技术
聚苯胺通过以纳米凹凸棒土为核体而制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米导电复合材料在防腐涂料中作为优异的防锈助剂得到了较广泛的应用。聚苯胺复合防腐涂层的制备方法主要有以下两种：一是在聚苯胺涂层上涂覆面漆，与聚苯胺形成复合涂层。该技术的优点在于不需要考虑涂料中聚苯胺的分散性，每种涂层各自独立发挥作用：面漆层一般起着物理屏蔽作用，聚苯胺涂层可以提高钢铁的腐蚀电位，降低腐蚀速度；但由于需要对各种涂料分别进行施工，在人力和时间上需要较大投入。
二是将聚苯胺粉末与其它聚合物成膜基料共混形成防腐涂层，此方法是目前用于研究聚苯胺防腐涂料最多的方法。但由于聚苯胺本身是刚性很强的高分子，分子间的相互作用因存在大量氢键而变得很强，其亲水性强，与基体树脂相容性差，导电聚苯胺分子很难在涂料中润湿分散开来，从而影响了导电聚苯胺材料在涂层中的均匀分布，降低了聚苯胺的防腐蚀功能，同时也影响了涂料的附着力。
现有的聚苯胺防腐涂料为了增强聚苯胺的分散性，一般采取直接加入附着力促进剂如硅烷偶联剂到涂料中的方式，这样的方法可以提高一些涂层的附着力，操作简便，但效果不是特别明显，其根本原因是，直接加入硅烷偶联剂后，涂料中的硅烷偶联剂浓度很小，只有少部分偶联剂可以跟固体填料粒子结合，做不到均匀包覆，对固体填料粒子的改性有限，对提高固体粒子与基体树脂的相容性贡献有限，因此附着力只有有限的提高，同时聚苯胺粒子的分散也不会太均匀；另外硅烷偶联剂的价格也比较贵，用量上也有一定的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何提高聚苯胺类物质在树脂涂料中的分散性，为解决这一技术问题，本发明提供了一种保存性能优异的硅烷偶联剂水解液，针对现有技术中硅烷偶联剂水解液“反应活性高、稳定性则差；稳定性高、反应活性则低”这一无法兼顾的问题，本发明提出的水解液按重量份数计算包括如下组分：
其中，偶联剂1#为三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷；偶联剂2#为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷或γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷；
醇类为乙醇、丁醇、异丙醇、丙酮中的一种或两种以上的混合物；
酸为醋酸、酒石酸，酸的使用与否与采用的硅烷偶联剂有关，若采用的是氨烃基硅烷，则不需添加；
表面活性剂为非离子表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚TX、OP，高碳脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种以上，在上述偶联剂水解液中加入表面活性剂的目的，主要是提高某些不易溶于水的硅烷偶联剂的溶解性及分散性。
本发明还提供了一种上述硅烷偶联剂水解液的制备方法，该方法中两种硅烷偶联剂的选择和加入顺序有严格的规定，具体操作为：
(1)首先将水、表面活性剂、醇类混合均匀得到醇水溶液，并有选择地加入酸；
(2)在搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加偶联剂1#，滴加完毕后继续搅拌使偶联剂1#水解60min，
该步骤中，偶联剂的水解一部分促使偶联剂分子之间相互连接形成网状结构，准确地控制了偶联剂的水解度，另一部分生成了独立的硅醇(羟基)于水解液体系中，增加了水解液的反应活性；
(3)在搅拌状态下，向步骤(2)得到的体系中缓慢滴加偶联剂2#，滴加完毕后继续搅拌使偶联剂2#水解30min，配成偶联剂水解液，
此时再加入偶联剂的作用主要在于：起到稳定作用，避免步骤(2)中水解生成的网状结构发生收缩、聚拢，保持了水解液的高活性，也有利于水解反应的稳定进行，
上述制备过程中，全程温度控制在20～30℃，步骤(2)、步骤(3)中的搅拌速率控制在60rpm。
上述制备得到的偶联剂水解液既有较好的反应活性，同时水解液自身稳定性良好，稳定放置时间可达到48hrs(25℃)，与常规方式得到的水解液不超过2hrs的放置时间相比，大大方便了后续的使用加工工艺。
本发明还提供了一种上述硅烷偶联剂水解液的应用：采用经过该硅烷偶联剂水解液处理的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料制备防腐涂料，
其中，该硅烷偶联剂水解液处理聚苯胺/凹凸棒土纳米材料的操作为：将聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的上述偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以300～600rpm的转速搅拌10～30min，后于温度120℃下烘干1～2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
基于上述表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料而制备的防腐涂料包括A组分和B组分，
按重量份数计算，A组分包括：
按重量份数计算，B组分包括：
端异氰酸酯预聚物100份，
其中，改性环氧树脂为异氰酸酯改性环氧树脂，
颜料为800目的磷酸锌、1250目的三聚磷酸铝中的一种或两种的混合物，
填料为800目的沉淀硫酸钡、800目的重钙、800目的硅微粉中的一种或两种以上的混合物，
溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、100#溶剂油、PMA、MIBK中的一种或两种以上的混合物，
端异氰酸酯预聚物为多元醇异氰酸酯预聚物；
上述防腐涂料的制备方法为：
按各组分重量份数，将改性环氧树脂、溶剂、润湿分散剂在常温下投入反应釜中搅拌均匀，转速1000rpm；在搅拌状态下，再加入表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料、颜料和填料，分散至细度≤35μm，再加入消泡剂和流平剂，检测合格后，过滤包装，即为A组分成品，
直接按重量份数将端异氰酸酯预聚物进行包装，即为B组分成品。
使用时，将A组分和B组分按照3:1的重量比混合均匀，得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料，即可进行施工。
本发明的有益效果在于：通过对硅烷偶联剂水解液的改进，可以很好控制两种硅烷偶联剂的水解反应，得到稳定而且反应活性高的水解液，对于纳米材料的表面包覆效果更好，成本更低，纳米材料与基体树脂的相容性增强得更多，从而提高聚苯胺/凹凸棒土纳米材料在涂料中的润湿分散，使聚苯胺纳米复合涂料的防腐性能及附着力等机械性能大幅提高，同时可以有效提高涂料固体含量，降低VOC。同时由于采用了聚氨酯改性环氧树脂作为主体树脂，使聚苯胺纳米复合涂料的防腐性与耐候性得到了兼顾，使之成为优良的可以底面合一的防腐涂料。
具体实施方式
以下各实施例、对比例中所涉及的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料的制备方法为：
(1)凹凸棒土浆料的制备：向去离子水中加入凹凸棒土原料，制成凹凸棒土质量占去离子水质量20％的浆料；
(2)无机酸掺杂聚苯胺/凹凸棒土纳米导电复合材料的制备：在不断搅拌的条件下，向上述浆料中加入苯胺单体，苯胺单体质量占凹凸棒土质量的40％，再向浆料中加入无机酸，无机酸与苯胺单体的摩尔比为10∶1，然后在上述浆料中缓慢滴入浓度为1.2mol/L的氧化剂溶液，氧化剂与苯胺单体的摩尔比为0.5∶1，氧化聚合12小时，聚合温度为45℃；
(3)无机酸掺杂聚苯胺/凹凸棒土纳米导电复合材料的脱杂：用脱杂剂对无机酸掺杂的聚苯胺/凹凸棒土纳米导电复合材料进行脱杂，然后抽滤，并用去离子水洗至滤液呈无色中性，得到本征态聚苯胺/凹凸棒土纳米复合材料；
(4)有机酸掺杂聚苯胺/凹凸棒土纳米导电复合材料的制备：将上述的本征态聚苯胺/凹凸棒土纳米复合材料重新分散在水中形成浆体，然后在浆体中加入有机酸进行再掺杂，有机酸与步骤(2)中苯胺单体的摩尔比为0.85∶1，再掺杂时间为16小时，再掺杂温度为50℃，期间不断搅拌；
(5)后处理：将有机酸掺杂所得的聚苯胺/凹凸棒土纳米导电复合材料浆液抽滤，并用去离子水将游离的(即未掺杂反应的)有机酸洗去，然后置于60℃下干燥，经粉碎得到墨绿色粉体，即聚苯胺/凹凸棒土纳米材料。
以下各实施例、对比例中所涉及的基于表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料的防腐涂料的组成以及制备方法为：
防腐涂料包括A组分和B组分，
按重量份数计算，A组分包括：
按各组分重量份数，将改性环氧树脂、活性稀释剂、苯甲醇在常温(25℃)下投入反应釜中搅拌均匀，转速1000rpm；在搅拌状态下，再加入表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料、颜料和填料，分散至细度≤35μm，再加入消泡剂和防沉剂，搅拌均匀，过滤包装，即为A组分成品；
按重量份数计算，B组分包括：
端异氰酸酯预聚物 100份
直接按重量份数将端异氰酸酯预聚物进行包装，即为B组分成品。
使用时，将A组分和B组分按照3:1的重量比混合均匀，得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料，即可进行施工。
实施例1
按重量份数计算：
(1)将9.4份去离子水、50份的甲醇、15份异丙醇加入至反应釜中，再加入0.2份的醋酸、0.2份酒石酸与0.2份非离子表面活性剂TX-10，搅拌均匀得到醇水溶液；
(2)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加20份的三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解60min；
(3)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(2)得到的体系中缓慢滴加5份的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解30min，配成偶联剂水解液，该水解液可稳定放置48小时(25℃)；
将上述制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的本实施例中所制备的偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以600rpm的转速搅拌10min，后于温度120℃下烘干2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
按照前述的涂料的制造工艺，将获得的表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料加入，可以得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料产品，涂层附着力10.8MPa(GB/T5210-1985拉开法)。
实施例2
按重量份数计算：
(1)将7.5份去离子水、50份的乙醇、15份异丙醇加入至反应釜中，再加入0.5份非离子表面活性剂TX-10，搅拌均匀得到醇水溶液；
(2)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加20份的乙烯基三乙氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解60min；
(3)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(2)得到的体系中缓慢滴加7份的γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解30min，配成偶联剂水解液，该水解液可稳定放置48小时(25℃)；
将上述制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的本实施例中所制备的偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以600rpm的转速搅拌10min，后于温度120℃下烘干2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
按照前述的涂料的制造工艺，将获得的表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料加入，可以得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料产品，涂层附着力9.8MPa(GB/T5210-1985拉开法)。
实施例3
按重量份数计算：
(1)将5.5份去离子水、50份的甲醇、30份异丙醇加入至反应釜中，再加入0.5份非离子表面活性剂AEO-9，搅拌均匀得到醇水溶液；
(2)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加10份的乙烯基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解60min；
(3)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(2)得到的体系中缓慢滴加4份的γ―氨丙基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解30min，配成偶联剂水解液，该水解液可稳定放置42小时(25℃)；
将上述制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的本实施例中所制备的偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以600rpm的转速搅拌10min，后于温度120℃下烘干2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
按照前述的涂料的制造工艺，将获得的表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料加入，可以得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料产品，涂层附着力10.1MPa(GB/T5210-1985拉开法)。
对比实施例1
在配制水解液的时候，将两种偶联剂同时加入，其余工艺步骤与实施例1相同，具体操作为：
按重量份数计算：
(1)将9.4份去离子水、50份的甲醇、15份异丙醇加入至反应釜中，再加入0.2份的醋酸、0.2份酒石酸与0.2份非离子表面活性剂TX-10，搅拌均匀得到醇水溶液；
(2)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加20份三甲氧基硅烷、5份3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的混合硅烷偶联剂，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解90min，配成偶联剂水解液，该水解液仅可稳定放置2小时(25℃)；
将上述制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的本对比实施例中刚刚制备完成的偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以600rpm的转速搅拌10min，后于温度120℃下烘干2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
按照前述的涂料的制造工艺，将获得的表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料加入，可以得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料产品，涂层附着力5.7MPa(GB/T5210-1985拉开法)。
对比实施例2
在配制水解液的时候，将两种偶联剂同时加入，其余工艺步骤与实施例2相同，具体操作为：
按重量份数计算：
(1)将7.5份去离子水、50份的乙醇、15份异丙醇加入至反应釜中，再加入0.5份非离子表面活性剂TX-10，搅拌均匀得到醇水溶液；
(2)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加20份乙烯基三乙氧基硅烷、7份γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷的混合硅烷偶联剂，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解90min，配成偶联剂水解液，该水解液可稳定放置1.8小时(25℃)；
将上述制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的本对比实施例中刚刚制备完成的偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以600rpm的转速搅拌10min，后于温度120℃下烘干2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
按照前述的涂料的制造工艺，将获得的表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料加入，可以得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料产品，涂层附着力5.5MPa(GB/T5210-1985拉开法)。
对比实施例3
在配制水解液的时候，将两种偶联剂的加入顺序调换，其余工艺步骤与实施例3相同，具体操作为：
(1)将5.5份去离子水、50份的甲醇、30份异丙醇加入至反应釜中，再加入0.5份非离子表面活性剂AEO-9，搅拌均匀得到醇水溶液；
(2)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(1)中的醇水溶液中缓慢滴加4份的γ―氨丙基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解60min；
(3)在25℃、60rpm的搅拌状态下，向步骤(2)得到的体系中缓慢滴加10份的乙烯基三甲氧基硅烷，滴加完毕后继续于25℃下搅拌水解30min，配成偶联剂水解液，该水解液可稳定放置6.5小时(25℃)；
将上述制备的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2％的本对比实施例中刚刚制备完成的偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以600rpm的转速搅拌10min，后于温度120℃下烘干2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料；
按照前述的涂料的制造工艺，将获得的表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料加入，可以得到聚苯胺/凹凸棒土纳米复合涂料产品，涂层附着力6.4MPa(GB/T5210-1985拉开法)。

Claims (7)

1.一种硅烷偶联剂水解液的制备方法，其特征在于：所述的水解液按重量份数计算包括如下组分，
偶联剂1# 10～20份
偶联剂2# 5～10份
醇类 60～80份
水 5～10份
酸 0～0.2份
表面活性剂 0.1～0.5份，
所述的偶联剂1#为三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷；所述的偶联剂2#为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷或γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷；
所述制备方法为，
（1）首先将水、表面活性剂、醇类混合均匀得到醇水溶液，并有选择地加入酸；
（2）在搅拌状态下，向步骤（1）中的醇水溶液中缓慢滴加偶联剂1#，滴加完毕后继续搅拌使偶联剂1#水解60min；
（3）在搅拌状态下，向步骤（2）得到的体系中缓慢滴加偶联剂2#，滴加完毕后继续搅拌使偶联剂2#水解30min，配成偶联剂水解液。
2.如权利要求1所述的硅烷偶联剂水解液的制备方法，其特征在于：所述的醇类为乙醇、丁醇、异丙醇中的一种或两种以上的混合物。
3.如权利要求1所述的硅烷偶联剂水解液的制备方法，其特征在于：所述的酸为醋酸和酒石酸。
4.如权利要求1所述的硅烷偶联剂水解液的制备方法，其特征在于：所述的表面活性剂为TX、OP、AEO中的一种或两种以上。
5.如权利要求1所述的制备方法所得的硅烷偶联剂水解液的应用，其特征在于：采用经过所述硅烷偶联剂水解液处理的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料制备防腐涂料，
其中，所述硅烷偶联剂水解液对聚苯胺/凹凸棒土纳米材料的处理操作为，将聚苯胺/凹凸棒土纳米材料放入固体搅拌机中，将占纳米材料重量2%的所述偶联剂水解液喷洒到聚苯胺/凹凸棒土纳米材料上，以300～600rpm的转速搅拌10～30min，后于温度120℃下烘干1～2小时，得到表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料。
6.如权利要求5所述的硅烷偶联剂水解液的应用，其特征在于：所述防腐涂料包括A组分和B组分，
按重量份数计算，A组分包括
改性环氧树脂 30～40份
表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料 2～20份
填料 15～30份
颜料 5～20份
溶剂 5～15份；
按重量份数计算，B组分包括
端异氰酸酯预聚物 100份。
7.如权利要求6所述的硅烷偶联剂水解液的应用，其特征在于：所述防腐涂料的制备方法为，
按各组分重量份数，将改性环氧树脂、溶剂、润湿分散剂在常温下投入反应釜中搅拌均匀，转速1000rpm；在搅拌状态下，再加入表面改性的聚苯胺/凹凸棒土纳米材料、颜料和填料，分散至细度≤35μm，再加入消泡剂和流平剂，搅拌均匀，过滤包装，即为A组分成品；
直接按重量份数将端异氰酸酯预聚物进行包装，即为B组分成品。
CN201610144160.2A 2016-03-14 2016-03-14 一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用 Active CN105733423B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610144160.2A CN105733423B (zh) 2016-03-14 2016-03-14 一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610144160.2A CN105733423B (zh) 2016-03-14 2016-03-14 一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105733423A CN105733423A (zh) 2016-07-06
CN105733423B true CN105733423B (zh) 2018-02-13

Family

ID=56250518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610144160.2A Active CN105733423B (zh) 2016-03-14 2016-03-14 一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105733423B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107328742A (zh) * 2017-07-31 2017-11-07 国网山东省电力公司电力科学研究院 傅里叶变换衰减全反射光谱分析硅烷偶联剂水解率的方法
CN108580893A (zh) * 2018-04-28 2018-09-28 中南大学 一种铜/石墨烯复合材料的制备方法
CN111500093B (zh) * 2020-04-03 2022-05-13 广东彤泰新材料科技有限公司 一种利用不同极性处理剂改性的填料组合物、制备方法和应用
CN114836057B (zh) * 2022-04-07 2023-06-09 福建远翔新材料股份有限公司 一种纳米水合二氧化硅超疏水改性制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1843911A (zh) * 2006-04-17 2006-10-11 江南大学 一种硅烷偶联剂改性的凹凸棒土的制备方法
CN102676028A (zh) * 2012-06-07 2012-09-19 复旦大学 一种长效水性纳米凹土/环氧防腐涂层材料及其制备方法
CN102816496A (zh) * 2012-07-20 2012-12-12 常州光辉化工有限公司 一种聚苯胺/凹土纳米材料防锈底漆及其制备方法
CN103343336A (zh) * 2013-06-25 2013-10-09 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车涂料疏水膜层的制备方法
CN103588988A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 兰州理工大学 一种纳米多孔聚合物复合材料的制备方法
CN104710792A (zh) * 2015-03-25 2015-06-17 合肥工业大学 一种球型核壳结构Al2O3/AlN导热粉体与高导热绝缘硅脂及其制备方法
WO2015086771A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-18 Eckart Gmbh Beschichtete metallpigmente, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung, beschichtungsmittel und gegenstand

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1843911A (zh) * 2006-04-17 2006-10-11 江南大学 一种硅烷偶联剂改性的凹凸棒土的制备方法
CN102676028A (zh) * 2012-06-07 2012-09-19 复旦大学 一种长效水性纳米凹土/环氧防腐涂层材料及其制备方法
CN102816496A (zh) * 2012-07-20 2012-12-12 常州光辉化工有限公司 一种聚苯胺/凹土纳米材料防锈底漆及其制备方法
CN103343336A (zh) * 2013-06-25 2013-10-09 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车涂料疏水膜层的制备方法
CN103588988A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 兰州理工大学 一种纳米多孔聚合物复合材料的制备方法
WO2015086771A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-18 Eckart Gmbh Beschichtete metallpigmente, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung, beschichtungsmittel und gegenstand
CN104710792A (zh) * 2015-03-25 2015-06-17 合肥工业大学 一种球型核壳结构Al2O3/AlN导热粉体与高导热绝缘硅脂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105733423A (zh) 2016-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104356935B (zh) 水性有机硅涂料及其制备方法
CN105733423B (zh) 一种硅烷偶联剂水解液及其在聚苯胺凹凸棒土纳米复合涂料中的应用
CN105542644B (zh) 一种纳米二氧化硅改性水性聚氨酯防水涂料及其制备方法
CN102433052B (zh) 一种水性聚氨酯改性硅丙多功能防水隔热弹性涂料及制备方法
CN102731052B (zh) 水性有机-无机复合涂料及其制备方法
CN105086823B (zh) 有机硅室温固化防腐涂料
CN101775245B (zh) 一种多功能原子灰
CN103965715B (zh) 一种水性玻璃涂料
CN101967329B (zh) 一种水性多彩仿大理石涂料
CN107513325B (zh) 一种耐候型环氧厚浆重防腐涂料及其制备方法
CN105176313A (zh) 一种水性防腐蚀涂料及其制备方法
CN108034346A (zh) 一种用于生产水性涂层的组合物及其形成的涂层体系
CN104194562B (zh) 一种常温固化单组分纳米复合水性涂料制备方法
CN109266057A (zh) 一种常温固化超耐候高硬耐磨水性无机纳米陶瓷涂料及其制备方法
CN112759967A (zh) 水性矿物内墙用无机涂料及其制备方法
CN109266177A (zh) 一种水性环氧厚浆型防腐涂料及其制备方法
CN103555191A (zh) 一种双组份农用机械防腐装饰面漆及其制备方法
CN109868015A (zh) 一种有机无机复合水性铝粉漆及其制备方法
CN105153910A (zh) 一种改性硅溶胶水性可剥离涂料的制备方法
CN108676496A (zh) 一种新型环保防水涂料及其制备方法
CN107474659A (zh) 一种高强度耐磨水性涂料
CN110527369A (zh) 一种改性石墨烯冷喷锌涂料及其制备方法和应用
CN108929628A (zh) 一种高性能耐腐蚀防水弹性涂料
CN103555176A (zh) 一种双组份工程机械防腐装饰面漆及其制备方法
CN107286802A (zh) 改装车用超快干单组份底漆及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant