CN106065270A - 一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：醇酸树脂30‑50份，羧基化碳纳米管1‑3份，椰子油脂肪酸2‑5份，植酸3‑8份，十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5‑5.5份，十二烷基苯磺酸钠5‑10份，颜填料20‑30份，消泡剂1‑6份，润湿剂2.5‑4份，去离子水10‑25份。本发明还公开了该碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆的制备方法。本发明提供的碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆附着力强，涂膜性能好，力学和物理性能优异，热稳定性和抗冲击性能好，且其制备方法简单，工艺条件温和，易于操作。
Description
技术领域：
本发明涉及涂料技术领域，具体的涉及一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
背景技术：
醇酸树脂是最重要的涂料用树脂，也是涂料工业中用量最大，使用最早的合成树脂。目前试用的醇酸树脂多为溶剂型树脂，是有机挥发物的主要来源。随着人们对环境要求的逐渐提高，各国对涂料VOC的含量提出了严格的限制。由于水无毒、无味不燃而且廉价，因此，将水引入涂料中，可以降低生产成本，又可以大大降低涂料中VOC的含量。
中国专利(CN101333405A)公开了一种在溶剂型醇酸树脂漆中添加水溶剂的办法，其包括下列步骤：a，按比例选取醇酸树脂，将其加入容器；b，在20-50℃温度、50转/分转速搅拌下加入符合比例的助剂和水，搅拌20-30分钟；c，按比例加入颜料盒填料，继续搅拌10-20分钟后，控制温度50℃以下进行研磨，达到要求的细度为止；d，按比例加入原醇酸树脂漆和200#汽油，继续搅拌20分钟后即得，该方法制备得到的醇酸树脂漆水挥发慢，干燥困难；配制较复杂，对颜料润湿分散难，易引起基体腐蚀，对湿度影响很大。
中国专利(201210165416.X)公开了一种水分散性醇酸调和色漆，其以重量百分比计，包括40-46％醇酸树脂，2-6％石油树脂，10-28％颜填料，0.3-0.8％消泡剂，0.4-0.8％有机粘土，0.3-0.6％润湿剂，0.5-1％催干剂，0.1-0.3％防结皮剂。20-35％助溶剂和5-10％有机溶剂。该水分散性醇酸调和色漆，具有极好的光泽、结合力、柔韧性、耐水性、防腐蚀性及户外耐久性。但是该发明提供的水分散性醇酸树脂调和色漆热稳定性差，抗冲击性能差。
发明内容：
本发明目的是提供一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其附着力强，涂膜性能好，力学和物理性能优异，热稳定性和抗冲击性能好。
本发明的另一个目的是提供该碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂30-50份，羧基化碳纳米管1-3份，
椰子油脂肪酸2-5份，植酸3-8份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5-5.5份，
十二烷基苯磺酸钠5-10份，
颜填料20-30份，消泡剂1-6份，
润湿剂2.5-4份，去离子水10-25份。
作为上述技术方案的优选，一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂48份，羧基化碳纳米管2.5份，
椰子油脂肪酸3份，植酸5份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚4份，
十二烷基苯磺酸钠8份，
颜填料30份，消泡剂3.5份，
润湿剂3份，去离子水20份。
作为上述技术方案的优选，所述羧基化碳纳米管的直径为20-30nm，长度为1-2μm。
作为上述技术方案的优选，所述颜填料包括体质颜料和着色颜料。
作为上述技术方案的优选，所述体质颜料为纳米碳酸钙、氧化硅气凝胶、滑石粉中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述着色颜料为金红石型钛白粉、钛菁蓝、酞菁绿、氧化铁红、中色素炭黑中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述消泡剂为聚硅基酯、疏水白炭黑、吐温80的混合物。
作为上述技术方案的优选，所述润湿剂为2-苯氧基乙醇、聚醚改性三硅氧烷中的一种或两种混合。
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在90-100℃下，捏合5-10min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声1-3h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述捏合的条件为90℃，10min。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用碳纳米管对醇酸树脂调和色漆进行改性，碳纳米管围殴羧基化碳纳米管，其表面有许多羧基基团，可以稳定分散在水中，同时加入椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠制备成稳定的助溶剂，使得醇酸树脂可以和水形成良好的相容，从而制备得到的调和色漆VOC含量低，且碳纳米管热稳定性好，柔韧性大，可以大大提高醇酸树脂调和色漆的热稳定性和抗冲击性能。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂30份，羧基化碳纳米管1份，
椰子油脂肪酸2份，植酸3份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5份，
十二烷基苯磺酸钠5份，
颜填料20份，消泡剂1份，
润湿剂2.5份，去离子水10份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在90℃下，捏合5min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声1h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
实施例2
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂50份，羧基化碳纳米管3份，
椰子油脂肪酸5份，植酸8份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚5.5份，
十二烷基苯磺酸钠10份，
颜填料30份，消泡剂6份，
润湿剂4份，去离子水25份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在100℃下，捏合10min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声3h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
实施例3
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂40份，羧基化碳纳米管1.5份，
椰子油脂肪酸3份，植酸4份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚4份，
十二烷基苯磺酸钠6份，
颜填料22份，消泡剂2份，
润湿剂3份，去离子水15份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在95℃下，捏合7min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声1.5h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
实施例4
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂45份，羧基化碳纳米管2份，
椰子油脂肪酸3.5份，植酸5份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚4.5份，
十二烷基苯磺酸钠7份，
颜填料24份，消泡剂3份，
润湿剂3.5份，去离子水20份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在100℃下，捏合5min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声2h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
实施例5
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂35份，羧基化碳纳米管2.5份，
椰子油脂肪酸4份，植酸6份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚5份，
十二烷基苯磺酸钠8份，
颜填料26份，消泡剂4份，
润湿剂4份，去离子水22份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在90℃下，捏合10min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声2.5h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
实施例6
一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂50份，羧基化碳纳米管3份，
椰子油脂肪酸4.5份，植酸7份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚5份，
十二烷基苯磺酸钠9份，
颜填料28份，消泡剂5份，
润湿剂4份，去离子水23份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在100℃下，捏合10min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声2.8h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
将本发明制备的碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆按照国标GB/T1727-92涂覆于马口铁板上，置于120℃的烘箱中烘烤成膜，24小时后，按照GB/T6739-96测定漆膜铅笔硬度，GB/T1732-93测定漆膜的抗冲击性，测定结果如表1所示：
从表1来看，本发明提供的碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆的硬度大，抗冲击性能好。
Claims (10)
1.一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂30-50份，羧基化碳纳米管1-3份，
椰子油脂肪酸2-5份，植酸3-8份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5-5.5份，
十二烷基苯磺酸钠5-10份，
颜填料20-30份，消泡剂1-6份，
润湿剂2.5-4份，去离子水10-25份。
2.如权利要求1所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
醇酸树脂48份，羧基化碳纳米管2.5份，
椰子油脂肪酸3份，植酸5份，
十五烷基酚聚氧乙烯醚4份，
十二烷基苯磺酸钠8份，
颜填料30份，消泡剂3.5份，
润湿剂3份，去离子水20份。
3.如权利要求1所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，所述羧基化碳纳米管的直径为20-30nm，长度为1-2μm。
4.如权利要求1所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，所述颜填料包括体质颜料和着色颜料。
5.如权利要求4所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，所述体质颜料为纳米碳酸钙、氧化硅气凝胶、滑石粉中的一种或多种混合。
6.如权利要求4所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，所述着色颜料为金红石型钛白粉、钛菁蓝、酞菁绿、氧化铁红、中色素炭黑中的一种或多种混合。
7.如权利要求1所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，所述消泡剂为聚硅基酯、疏水白炭黑、吐温80的混合物。
8.如权利要求1所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆，其特征在于，所述润湿剂为2-苯氧基乙醇、聚醚改性三硅氧烷中的一种或两种混合。
9.如权利要求1至8任一所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将醇酸树脂、颜填料、消泡剂和润湿剂加入高速捏合机中，在90-100℃下，捏合5-10min，得到混合物料；
(2)将羧基化碳纳米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声1-3h，得到混合分散液；
(3)将步骤(1)得到的混合物料和步骤(2)得到的混合分散液混合搅拌均匀，得到碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆。
10.如权利要求9所述的一种碳纳米管改性醇酸树脂调和色漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述捏合的条件为90℃，10min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161102 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |