CN106147304A - 一种防水耐高温保色油漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水耐高温保色油漆及其制备方法，原料各组分按照重量份组成如下：聚合松香20-26份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12-14份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯4-5份、纳米二氧化铈1-2份、双乙酸钠0.6-0.8份、防水剂2-3份、丙烯基缩水甘油醚1.5-1.7份、耐高温填充剂3-4份、醋酸纤维2-3份、过氧化二异丙苯8-10份、聚硅氧乙烷13-16份、助剂0.5-0.7份。本发明中催化材料分别以共价键和离子键的形式与固体催化剂稳定结合，酸性不流失，清洁无污染，易与产物相分离，可重复使用；制备的油漆软化点高，有光泽和韧性，附着力强、抗氧化性好；同时还具备耐候老化，耐温变性等优点，能够广泛的应用于各类环境中物品的防护装饰用。
Description
技术领域
本发明属于油漆制备技术领域，具体涉及一种防水耐高温保色油漆及其制备方法。
背景技术
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物油漆。物件暴露在大气之中，受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以油漆，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。所以，保护作用是油漆的一个主要作用。
松香是一种宝贵的天然可再生资源，为提高附加值，工业上往往针对树脂酸中双键和羧基活性基团，将松香进行深加工改性。其中，主要由松香中共轭的枞酸型树脂酸发生二聚反应制备的聚合松香产品因性质稳定、软化点高、色泽浅、不结晶、抗氧化性好，已被广泛应用于油漆、纸张、油墨、胶黏剂、农药、香料等领域，成为国民经济不可缺少的化工原料。
根据不同的使用环境，油漆的种类也多种多样，传统的油漆普遍存在气味重、容易脱落、易腐蚀，不够环保等问题，且现有的油漆通常不具有耐高温和防水等多功能，长期暴晒容易导致油漆脱落，影响被刷物体的整体外观，不适合推广使用，已经不能满足消费者对油漆的使用要求，例如，现有的木材家具，往往需要在家具木材外面涂上油漆，并且对家具木材用漆有一定的要求，比如附着力、耐候老化、耐日光暴晒、耐温等等，因此，需要改进油漆配方，配制出适合不同使用场合的油漆，增加其实用性，减少其对环境和人体的危害，并且使其能够适应各种使用环境条件。
发明内容
针对现有技术中存在问题，本发明的目的在于提供一种防水耐高温保色油漆及其制备方法。
本发明采取的技术方案为：
一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：
聚合松香20-26份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12-14份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯4-5份、纳米二氧化铈1-2份、双乙酸钠0.6-0.8份、防水剂2-3份、丙烯基缩水甘油醚1.5-1.7份、耐高温填充剂3-4份、醋酸纤维2-3份、过氧化二异丙苯8-10份、聚硅氧乙烷13-16份、助剂0.5-0.7份。
进一步的，所述防水剂为硬脂酸、氟硅酸钠和凡士林按照重量比3:2:2组成的混合物。
进一步的，所述耐高温填充剂为膨胀珍珠岩、硅酸镁和滑石粉按照重量比3:5:2组成的混合物。
进一步的，所述助剂为聚丙烯酸铵钠分散剂和次磷酸按照重量比1:4组成的混合物。
一种防水耐高温保色油漆的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）制催化材料：按照重量比4:7:1取磷钨酸、1-(3-磺酸基)丙基-三乙胺内盐和Sm(NO3)3·6H2O混合，按照20g/ mL 的量加去离子水溶解，控制温度为25 ℃，搅拌反应24 h，过滤洗涤，控制温度85℃ 鼓风干燥5h；
（2）制聚合松香：称取松香按照1g/mL的量溶解于二甲苯中，加入按照0.3g/mL的量添加上述制得的催化材料，升温至90-95 ℃反应6-8h，冷却至室温后离心分离得固体催化剂和液相，液相减压蒸馏出溶剂，启用油泵，于3-4 mmHg 将缓慢加热至体系温度达到265 ℃，控制蒸汽口温度为210-220 ℃，当蒸汽温度降至140 ℃左右时，结束蒸馏，得到聚合松香产物；
（3）制油漆半成品：按照重量配比取上述制得的聚合松香、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、纳米二氧化铈、双乙酸钠、防水剂混合，加入到二甲苯溶剂中，加热至150-160℃，保温2-3 小时，待溶液透明；
（4）制油漆产品：降低反应釜内的温度至75-80℃，加入丙烯基缩水甘油醚、耐高温填充剂、醋酸纤维、过氧化二异丙苯、聚硅氧乙烷、助剂混合，保温2-3h，降温至50-60℃过滤出料，既得醇酸树脂防火油漆。
本发明的有益效果为：
本发明制得聚合松香前先制备催化材料，催化材料具有类离子液体结构的杂多无机-有机杂化材料的阳离子部分，并分别以共价键和离子键的形式与固体催化剂稳定结合，酸性不流失，清洁无污染，易与产物相分离，可重复使用。
本发明制油漆时，添加了聚合松香和防水剂等成分，制备的油漆软化点高，有光泽和韧性，附着力强、抗氧化性好；添加的耐高温填充剂、醋酸纤维、含分散剂成分的助剂等，使油漆具有良好的耐磨性，同时还具备耐候老化，耐温变性等优点，能够广泛的应用于各类环境中物品的防护装饰用。
具体实施方法
下列实施例用来进一步说明本发明，但不因此而限制本发明。
实施例1
一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：
聚合松香20份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯4份、纳米二氧化铈1份、双乙酸钠0.6份、防水剂2份、丙烯基缩水甘油醚1.5份、耐高温填充剂3份、醋酸纤维2份、过氧化二异丙苯8份、聚硅氧乙烷13份、助剂0.5份。
进一步的，所述防水剂为硬脂酸、氟硅酸钠和凡士林按照重量比3:2:2组成的混合物。
进一步的，所述耐高温填充剂为膨胀珍珠岩、硅酸镁和滑石粉按照重量比3:5:2组成的混合物。
进一步的，所述助剂为聚丙烯酸铵钠分散剂和次磷酸按照重量比1:4组成的混合物。
实施例2
一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：
聚合松香24份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯13份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯4.5份、纳米二氧化铈1.5份、双乙酸钠0.7份、防水剂2.5份、丙烯基缩水甘油醚1.6份、耐高温填充剂3.5份、醋酸纤维2.5份、过氧化二异丙苯9份、聚硅氧乙烷15份、助剂0.6份。
进一步的，所述防水剂为硬脂酸、氟硅酸钠和凡士林按照重量比3:2:2组成的混合物。
进一步的，所述耐高温填充剂为膨胀珍珠岩、硅酸镁和滑石粉按照重量比3:5:2组成的混合物。
进一步的，所述助剂为聚丙烯酸铵钠分散剂和次磷酸按照重量比1:4组成的混合物。
实施例3
一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：
聚合松香26份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯14份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯5份、纳米二氧化铈2份、双乙酸钠0.8份、防水剂3份、丙烯基缩水甘油醚1.7份、耐高温填充剂4份、醋酸纤维3份、过氧化二异丙苯10份、聚硅氧乙烷16份、助剂0.7份。
进一步的，所述防水剂为硬脂酸、氟硅酸钠和凡士林按照重量比3:2:2组成的混合物。
进一步的，所述耐高温填充剂为膨胀珍珠岩、硅酸镁和滑石粉按照重量比3:5:2组成的混合物。
进一步的，所述助剂为聚丙烯酸铵钠分散剂和次磷酸按照重量比1:4组成的混合物。
一种防水耐高温保色油漆的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）制催化材料：按照重量比4:7:1取磷钨酸、1-(3-磺酸基)丙基-三乙胺内盐和Sm(NO3)3·6H2O混合，按照20g/ mL 的量加去离子水溶解，控制温度为25 ℃，搅拌反应24 h，过滤洗涤，控制温度85℃ 鼓风干燥5h；
（2）制聚合松香：称取松香按照1g/mL的量溶解于二甲苯中，加入按照0.3g/mL的量添加上述制得的催化材料，升温至93 ℃反应7h，冷却至室温后离心分离得固体催化剂和液相，液相减压蒸馏出溶剂，启用油泵，于3-4 mmHg 将缓慢加热至体系温度达到265 ℃，控制蒸汽口温度为215 ℃，当蒸汽温度降至140 ℃左右时，结束蒸馏，得到聚合松香产物；
（3）制油漆半成品：按照重量配比取上述制得的聚合松香、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、纳米二氧化铈、双乙酸钠、防水剂混合，加入到二甲苯溶剂中，加热至150℃，保温3 小时，待溶液透明；
（4）制油漆产品：降低反应釜内的温度至80℃，加入丙烯基缩水甘油醚、耐高温填充剂、醋酸纤维、过氧化二异丙苯、聚硅氧乙烷、助剂混合，保温3h，降温至55℃过滤出料，既得醇酸树脂防火油漆。
1、性能测试
取伯丁克水性木器漆为对比例，取本发明实施例1-3制得的油漆为实验例，搅拌均匀涂覆到木材家具的表面，按照JC/T698标准进行防水性能检测，测得结果如下：
| 测试项目 | 空白木材 | 普通油漆涂覆木材 | 实施例1涂覆木材 | 实施例1涂覆木材 | 实施例1涂覆木材 |
| 2h吸水率 | 35% | 15% | 8% | 8% | 8% |
| 8h吸水率 | 38% | 19% | 10% | 10% | 10% |
| 14h吸水率 | 42% | 26% | 15% | 14% | 14% |
| 软化系数 | 0.34 | 0.47 | 0.62 | 0.61 | .062 |
由以上检测结果可以看出，实施例1-3的油漆涂覆的木材，其吸水率明显下降，软化系数明显提高，本发明的粉末状防水剂可广泛应用于各种木质家具材料或制品，应用性广泛。
2、性能测试
试验方法是：采用专利CN 200610043535 有机硅树脂涂料作为对照例，取本发明实施例1-3制得的油漆为实验例，采用醇类溶剂进行稀释至喷涂粘度（12-14S，NK-2 杯），取耐盐雾测试钢板及标准马口铁片进行磷化或打磨处理，将已经调好的油漆喷涂于木材家具上，耐盐雾测试钢板厚度控制在50 ～ 60 微米厚度，马口铁片上厚度控制在20 ～ 30 微米的厚度，待48 小时完全实干后做综合性能测试。
干燥时间依照GB/T1728-1979(1989)，附着力依照GB/T1720-1979(1989)，冲击性依照GB/T1732-1993，韧性依照GB/T1731-1993，耐600 度高温测试依照GB/T1735-1979(1989)，耐酸性依照GB/T5211.6-1985，耐碱性依照GB/T5211.7-1985。
表2干板性能测试结果
以上所述并非是对本发明的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：
聚合松香20-26份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12-14份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯4-5份、纳米二氧化铈1-2份、双乙酸钠0.6-0.8份、防水剂2-3份、丙烯基缩水甘油醚1.5-1.7份、耐高温填充剂3-4份、醋酸纤维2-3份、过氧化二异丙苯8-10份、聚硅氧乙烷13-16份、助剂0.5-0.7份。
2.根据权利要求1所述的一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，所述防水剂为硬脂酸、氟硅酸钠和凡士林按照重量比3:2:2组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，所述耐高温填充剂为膨胀珍珠岩、硅酸镁和滑石粉按照重量比3:5:2组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种防水耐高温保色油漆，其特征在于，所述助剂为聚丙烯酸铵钠分散剂和次磷酸按照重量比1:4组成的混合物。
5.一种防水耐高温保色油漆的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）制催化材料：按照重量比4:7:1取磷钨酸、1-(3-磺酸基)丙基-三乙胺内盐和Sm(NO3)3·6H2O混合，按照20g/ mL
的量加去离子水溶解，控制温度为25 ℃，搅拌反应24 h，过滤洗涤，控制温度85℃ 鼓风干燥5h；
（2）制聚合松香：称取松香按照1g/mL的量溶解于二甲苯中，加入按照0.3g/mL的量添加上述制得的催化材料，升温至90-95 ℃反应6-8h，冷却至室温后离心分离得固体催化剂和液相，液相减压蒸馏出溶剂，启用油泵，于3-4 mmHg 将缓慢加热至体系温度达到265 ℃，控制蒸汽口温度为210-220 ℃，当蒸汽温度降至140 ℃左右时，结束蒸馏，得到聚合松香产物；
（3）制油漆半成品：按照重量配比取上述制得的聚合松香、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、纳米二氧化铈、双乙酸钠、防水剂混合，加入到二甲苯溶剂中，加热至150-160℃，保温2-3 小时，待溶液透明；
（4）制油漆产品：降低反应釜内的温度至75-80℃，加入丙烯基缩水甘油醚、耐高温填充剂、醋酸纤维、过氧化二异丙苯、聚硅氧乙烷、助剂混合，保温2-3h，降温至50-60℃过滤出料，既得醇酸树脂防火油漆。
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