CN106046993A - 一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法 - Google Patents

一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐海水腐蚀的塑胶涂料的制备方法，包括以下步骤：A、将丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮混合搅拌后,添加氯醋树脂充分搅拌,配制成氯醋树脂分散液A1；B、将丙烯酸树脂、乙二醇单丁醚、颜填料、二甲苯和醋酸丁酯加入高速分散机进行预分散后，再用砂磨机进行砂磨分散，得到颜料浆B1；C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂搅拌混合，得到初步混合物C1；D、将二甲苯和醋酸丁酯添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂‑4杯80‑100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料；本发明的制备方法，操作简单，原料易得，成本低廉，工艺可控性强，适合抗海水腐蚀的涂料市场需求。

Description

一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，到海边旅游度假已经成为目前人们休闲生活的主要内容之一，在人们旅游的过程中，游客想把最珍贵的一刻保存下来，这需要使用到照相机、手机及摄像机等拍摄设备。
海水是较强的腐蚀性电解质溶液，具有较高的含盐量和较强的导电性、生物活性，因此，塑胶在海水中受到较强的腐蚀。实验结果表明：塑胶在海水中的平均腐蚀速度为0.1～0.2mm/a，穿孔速度为平均腐蚀速度的5～7倍。塑胶在海水中受化学因素、物理因素和生物因素的作用而发生的破坏。塑胶腐蚀的结果：材料变薄，强度降低，有时发生局部穿孔或断裂，甚至使结构破坏。由于海水的腐蚀，往往会造成拍摄设备的损坏甚至报废。
目前，潜水拍摄已经成为一种时尚，由于潜水拍摄时拍摄设备都被海水所包围，为了达到防止海水侵蚀拍摄设备的目的，潜水爱好者会把拍摄设备放置在密封的容器内，例如为各种型号相机设计的防水盒。
但是，由于各种相机的型号、形状、体积、大小各有不同，防水盒也需要根据各个型号的相机量身订造，这样一来就会大大增加使用成本；而且，在潜水时，本来就是比较危险的运动项目，而采用防水盒的相机时，设备的体积会增大，影响了潜水爱好者在水中的运动，从而增加了其使用时的风险。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法，制备过程简便，成本低廉。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法，包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮混合搅拌后,添加氯醋树脂充分搅拌30-45min,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂、乙二醇单丁醚、颜填料、二甲苯和醋酸丁酯加入高速分散机进行预分散后，再用砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将二甲苯和醋酸丁酯添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
优选地，所述丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮混合的搅拌速度为1500～2000rpm，有助于丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮的充分搅拌混合。
优选地，所述氯醋树脂的添加速度为匀速500～600g/min，所述氯醋树脂分散液A1的搅拌速度为2500～3000rpm，由于氯醋树脂是粉体，需要进行溶解，且属于比较难以溶解的物质，容易结成团，因此需要先将丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮这两种有机溶剂放入容器内，在缓慢搅拌的情况下缓慢加入氯醋树脂，避免结团。
优选地，所高速分散机为高速搅拌分散机。高速搅拌分散机中的锯齿状圆形分散盘在容器内高速分散完成固液分散、湿润、解聚、稳定过程，它适用于涂料、染料、油墨和颜料等领域的液体及液—粉相物料进行高速的搅拌、溶解和分散，速度可任意调节，能够在很短的时间内从一个缸变换到另一个缸进行作业，极大的提高了工作效率，同时也降低了人工劳动强度。
优选地，所述砂磨机为卧式砂磨机。使用卧式砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，获得平整光滑的表面效果，卧式砂磨机是一种密闭型的结构，节能效果较好，它是利用物料和介质的碰撞来达到分散聚集体的目的，其在使用寿命和防止污染上有很大的优势。
优选地，按重量份数计算，所述氯醋树脂为5-10份，所述丙二醇甲醚醋酸酯为7-15份，所述甲基异丁酮为5-10份，所述丙烯酸树脂为15-25份，所述颜填料为5-25份，所述乙二醇单丁醚为3-8份，所述二甲苯为10-15份，所述醋酸丁酯为15-25份，所述纳米二氧化硅为0.5-1份，所述硅烷偶联剂为3-8份和所述氟硅憎水剂为1-3份，所得的塑胶涂料具有较好的耐海水腐蚀的效果。
优选地，按重量份数计算，采取最佳份数，所述氯醋树脂为10份，所述纳米二氧化硅为0.5份，所述硅烷偶联剂为5份，所述氟硅憎水剂为3份。在制备的过程中，在所述塑胶涂料达到国家标准的前提下，上述物质的份数，是最佳配比的份数，其他组分的份数在范围值内任意混合。由于以上物质相对其他组分的市场价格来比较，所述氯醋树脂价格更加低廉，所述纳米二氧化硅价格比较高，基于成本的角度来考虑，所述氯醋树脂的添加量取范围值内最大值，纳米二氧化硅的的添加量取范围值内的最小值，从而在能降低生产成本的同时，其拉断强度和附着力更大，耐冲击性更优越，耐海水浸泡时间更长，具有更强的耐海水腐蚀性。在满足该塑料涂料具较好的耐海水腐蚀等性能前提下，降低制备生产的成本，适合市场需求。
同时，由于在制备生产过程中，需要有多次搅拌分散的过程，在步骤B添加醋酸丁酯、二甲苯是作为溶剂进行溶解，协助分散，在步骤D添加醋酸丁酯、二甲苯是为了能够达到准确的粘度的目的，获得平整光滑的涂膜外观手感，因此添加材料组分是相同，但其发挥的作用是不同的。
本发明充分利用改性丙烯酸树脂作为载体，以其作为塑胶涂料的主成膜物质，同时通过添加氯醋树脂、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂按照不同的添加比例对丙烯酸树脂进行改性，使得产品获得更好的耐海水腐蚀的效果，同时添加相关的辅助剂和有机溶剂，有效地降低涂膜的渗透性，进一步强化涂膜结构和耐腐蚀性能，适合抗海水腐蚀的涂料市场需求。本发明的制备方法，操作简单，原料易得，成本低廉，工艺可控性强，即可制作出上述塑胶涂料。
具体实施方式
实施例1
制备耐海水腐蚀的塑胶涂料，包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯7份和甲基异丁酮(MIBK)7份混合搅拌后,添加氯醋树脂5份充分搅拌30-45min,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂25份、醋酸丁酯12份，乙二醇单丁醚3份，二甲苯8份和颜填料25份加入高速分散机进行预分散后，再用卧式砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅0.5份、硅烷偶联剂5份和氟硅憎水剂1份搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将所述二甲苯5份，所述醋酸丁酯3份添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
实施例2
制备耐海水腐蚀的塑胶涂料，包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯8份和甲基异丁酮(MIBK)8份混合搅拌后,添加氯醋树脂8份充分搅拌30-45min,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂20份、醋酸丁酯10份，乙二醇单丁醚3份，二甲苯5份和颜填料20份加入高速分散机进行预分散后，再用卧式砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅1份、硅烷偶联剂3份和氟硅憎水剂3份搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将所述二甲苯5份，所述醋酸丁酯5份添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
实施例3
制备耐海水腐蚀的塑胶涂料，包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯10份和甲基异丁酮(MIBK)10份混合搅拌后,添加氯醋树脂10份充分搅拌30-45min,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂15份、醋酸丁酯5份，乙二醇单丁醚3份，二甲苯5份和颜填料5份加入高速分散机进行预分散后，再用卧式砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅0.5份、硅烷偶联剂8份和氟硅憎水剂2份搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将所述二甲苯5份，所述醋酸丁酯15份添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
实施例4
制备耐海水腐蚀的塑胶涂料，包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯10份和甲基异丁酮(MIBK)10份混合搅拌后,添加氯醋树脂8份充分搅拌30-45min,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂20份、醋酸丁酯12份，乙二醇单丁醚3份，二甲苯5份和颜填料15份加入高速分散机进行预分散后，再用卧式砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅0.5份、硅烷偶联剂4份和氟硅憎水剂3份搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将所述二甲苯5份，所述醋酸丁酯12份添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
实施例5
制备耐海水腐蚀的塑胶涂料，包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯10份和甲基异丁酮(MIBK)5份混合搅拌后,添加氯醋树脂10份充分搅拌30-45min,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂20份、醋酸丁酯12份，乙二醇单丁醚8份，二甲苯10份和颜填料15份加入高速分散机进行预分散后，再用卧式砂磨机进行砂磨分散，直到细度≤15μm，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅0.5份、硅烷偶联剂5份和氟硅憎水剂3份搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将所述二甲苯5份，所述醋酸丁酯13份添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
通过对上述五个实施例制备所得的塑胶涂料与普通塑料漆分别根据不同的检测标准进行性能检测实验，观察现象，具体的实验检测数据可见表1和表2：
表1：本塑胶涂料与普通涂料的性能检测实验
由表1可以看出，通过对六种塑胶涂料进行不同的检测标准实验，观察现象可得出：实施例1-5所制备的塑胶涂料的涂膜外观为平整光滑，耐水性为96h无异常，耐碱性为48h无异常，变色为1级，耐盐雾为1000h，实施例1-4所制备的塑胶涂料的耐海水浸泡为300h-310h无异常，实施例5所制备的塑胶涂料的耐海水浸泡为350h无异常；普通塑料漆的涂膜外观为平整光滑，耐水性为96h无异常，耐碱性为48h出现发白，起泡，边角轻微脱，变色为1级，耐盐雾为128h后出现发白，边起泡现象，耐海水浸泡为24h后发白，部分边角起泡现象。
表2：本塑胶涂料最佳份数与其他份数的性能检测实验
由表2可以看出，通过对五种制备的塑胶涂料进行不同的检测标准实验，观察现象可得出：实施例1所制备的塑胶涂料的漆膜耐湿热大于等于600小时，铅笔硬度为H，耐磨测试为4.8mg，耐海水304小时无异常；实施例2所制备的塑胶涂料的漆膜耐湿热大于等于528小时，铅笔硬度为F，耐磨测试为5.1mg，耐海水300小时无异常；实施例3所制备的塑胶涂料的漆膜耐湿热大于等于528小时，铅笔硬度为F，耐磨测试为4.5mg，耐海水310小时无异常；实施例4所制备的塑胶涂料的漆膜耐湿热大于等于600小时，铅笔硬度为H，耐磨测试为5.5mg，耐海水300小时无异常；实施例5所制备的塑胶涂料的漆膜耐湿热大于等于672小时，铅笔硬度为2H，耐磨测试为4mg，耐海水浸泡350h无异常。
综上所述，由以上表1和表2的测试结果表明：1、在制备过程中，同时使用氯醋树脂、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂这四种物质所制备成的塑料涂料，涂料组分变换不同比例均可得到相同的耐海水腐蚀效果；2、在一定条件下，新制备的塑胶涂料的耐碱性，耐盐雾性和耐海水浸泡性比普通塑料漆的更优越，保持涂料完整性的时间更持久；3、实施5是把氯醋树脂、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂按最佳份数来配制塑胶涂料，在能降低生产成本的同时，其耐湿热更好，硬度更高，耐磨更优越，耐海水浸泡时间更长，具有更强的耐海水腐蚀性。
由此可得，采用以改性丙烯酸树脂为载体，通过氯醋树脂、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂按照不同的添加比例对丙烯酸树脂进行改性，同时混合其他组分作为辅助来制备塑胶涂料，获得的塑胶涂料具有良好的抗海水腐蚀性，添加塑胶涂料在所使用的设备上来防止被海水腐蚀，使得设备得到较好的保护，满足涂料市场的需求，前景广阔。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种制备耐海水腐蚀的塑胶涂料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮混合搅拌后,添加氯醋树脂充分搅拌,配制成氯醋树脂分散液A1；
B、将丙烯酸树脂、乙二醇单丁醚、颜填料、二甲苯和醋酸丁酯加入高速分散机进行预分散后，再用砂磨机进行砂磨分散，得到颜料浆B1；
C、将所述氯醋树脂分散液A1和所述颜料浆B1搅拌混合后,添加纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和氟硅憎水剂搅拌混合，得到初步混合物C1；
D、将二甲苯和醋酸丁酯添加到所述初步混合物C1，调节粘度至涂-4杯80-100秒，获得耐海水腐蚀的塑胶涂料。
2.根据权利要求1所述的塑胶涂料的制备方法，其特征在于：步骤D中的所述丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁酮混合的搅拌速度为1500～2000rpm。
3.根据权利要求1所述的塑胶涂料的制备方法，其特征在于：步骤A中的所述氯醋树脂的添加速度为匀速500～600g/min，所述氯醋树脂分散液A1的搅拌速度为2500～3000rpm。
4.根据权利要求1所述的塑胶涂料的制备方法，其特征在于：所高速分散机为高速搅拌分散机。
5.根据权利要求1所述的塑胶涂料的制备方法，其特征在于：所述砂磨机为卧式砂磨机。
6.根据权利要求1所述的塑胶涂料的制备方法，其特征在于：按重量份数计算，所述氯醋树脂为5-10份，所述丙二醇甲醚醋酸酯为7-15份，所述甲基异丁酮为5-10份，所述丙烯酸树脂为15-25份，所述颜填料为5-25份，所述乙二醇单丁醚为3-8份，所述二甲苯为10-15份，所述醋酸丁酯为15-25份，所述纳米二氧化硅为0.5-1份，所述硅烷偶联剂为3-8份和所述氟硅憎水剂为1-3份。
7.根据权利要求1所述的塑胶涂料的制备方法，其特征在于：按重量份数计算，所述氯醋树脂为10份，所述纳米二氧化硅为0.5份，所述硅烷偶联剂为5份，所述氟硅憎水剂为3份。
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