CN106590313A - 一种可剥离耐磨涂料及其制备方法 - Google Patents

一种可剥离耐磨涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可剥离耐磨涂料，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：A组分包括以下组分：酚醛树脂，黑碳化硅，分散剂，氧化铝，氧化铬，消光剂，三氧化二锑，成膜助剂，增稠剂；缓蚀剂，剥离剂；B组分包括以下组分：耐火材料，改性硅溶胶，氧化锌，Na基膨润土，羧甲基纤维素，柠檬酸，去离子水；本发明还涉及一种可剥离耐磨涂料的制备方法，该制备方法简单易行，制备出的涂料具有很好的耐磨性，且容易剥离，且具有一定的耐候性。

Description

一种可剥离耐磨涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料，具体涉及一种可剥离耐磨涂料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的进步和发展，新材料作为21世纪的三大龙头行业之一，显然尤为重要，在一定程度上也代表着国家的工业进步和发展，涂料作为耐腐蚀材料是最为重要的领域之一，涂料是涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能，如绝缘、防锈、防霉、耐热等的一类液体或固体材料，涂料的种类很多，其配方不同所能达到的特殊功能就不一样，研发多功能性涂料以满足不同条件下的需求成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可剥离耐磨涂料及其制备方法，该制备方法简单易行，制备出的涂料具有很好的耐磨性，且容易剥离，且具有一定的耐候性。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种可剥离耐磨涂料，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：30-45份，黑碳化硅：15－25份，分散剂：5-8份，氧化铝：7-15份，氧化铬：10-15份，消光剂：2-5份，三氧化二锑：5-9份，成膜助剂：5-8份，增稠剂：7-10份；缓蚀剂3-5份，剥离剂10-15份；
分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；成膜助剂为十二醇酯；增稠剂为聚乙烯醇；缓蚀剂为亚硝酸钠；剥离剂为水性硬脂酸；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：20-40份，改性硅溶胶：11-15份，氧化锌：5-9份，Na基膨润土：4-6份，羧甲基纤维素：0.5-1.0份，柠檬酸：1-2份，去离子水：30-35份，其中：
耐火材料为等比例的鳞片状石墨与滑石粉的混合物。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述可剥离耐磨涂料中，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：30份，黑碳化硅：15份，分散剂：5份，氧化铝：7份，氧化铬：10份，消光剂：2份，三氧化二锑：5份，成膜助剂：5份，增稠剂：7份；缓蚀剂：3份，剥离剂10份；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：20份，改性硅溶胶：11份，氧化锌：5份，Na基膨润土：4份，羧甲基纤维素：0.5份，柠檬酸：1份，去离子水：30份。
前述可剥离耐磨涂料中，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：45份，黑碳化硅：25份，分散剂：8份，氧化铝：15份，氧化铬：15份，消光剂：5份，三氧化二锑：9份，成膜助剂：8份，增稠剂：10份；缓蚀剂：5份，剥离剂：15份；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：40份，改性硅溶胶：15份，氧化锌：9份，Na基膨润土：6份，羧甲基纤维素：1.0份，柠檬酸：2份，去离子水：35份。
前述可剥离耐磨涂料中，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：38份，黑碳化硅：20份，分散剂：6份，氧化铝：9份，氧化铬：12份，消光剂：4份，三氧化二锑：7份，成膜助剂：6份，增稠剂：8份；缓蚀剂:4份，剥离剂:12份；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：30份，改性硅溶胶：13份，氧化锌：7份，Na基膨润土：5份，羧甲基纤维素：0.8份，柠檬酸：1份，去离子水：33份。
前述可剥离耐磨涂料中，改性硅溶胶的制备方法为：
取碱性硅溶胶于装有回流装置的三口烧瓶中，并将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中形成溶液，在转速为200-250r/min搅拌下逐滴加到碱性硅溶胶中，滴速为2s/d，滴加完后在50-60℃下保温搅拌7-8h，即得到改性硅溶胶；
其中，硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；碱性硅溶胶和无水乙醇的质量比为1:1.2-1.5。
本发明还涉及了一种可剥离耐磨涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）A组分的制备
将A组分中的酚醛树脂与三氧化二锑进行混合，送至搅拌釜并在搅拌釜内搅拌分散，搅拌速度为100-200r/min，搅拌时间为30-50min，然后将黑碳化硅、氧化铝及氧化铬及分散剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度为300－400r/min，搅拌时间为60－70min，最后加入消光剂、增稠剂、成膜助剂、缓蚀剂和剥离剂低速搅拌40－55min，搅拌速度为100－150r/min，出料待用；
（2）B组分的制备
将改性硅溶胶与耐火材料分别倒入烧杯中，在30-50r/min条件下搅拌1h使两者混合均匀，然后加入去离子水，在100-150r/min搅拌条件下加入氧化锌、Na基膨润土、羧甲基纤维素和柠檬酸，搅拌5-10min，等充分混合均匀后送至砂磨机进行研磨1-3h，出料待用；
（3）在搅拌速度为200-250r/min下将步骤（2）的混合料与步骤（1）中的混合料混合搅拌，在400-500r/min下搅拌30-40min，即可得到可剥离耐磨涂料。
本发明的有益效果是：
本发明中加入了Na基膨润土用作悬浮剂，可以防止耐火骨料在涂料中分层沉淀，并使涂料有好的涂挂性。
本发明中采用羧甲基纤维素作为表面活性剂加入涂料中，提高了涂料的附着力，不易脱落，加强了对液压件的保护，延长了其使用寿命，降低了成本。
加入改性硅溶胶增加了涂料的高温强度，提高了耐高温性；聚乙烯醇易溶于水，是一种廉价的粘结剂，对水基系统具有增稠作用。
涂料载体分为水基和醇基两大类，在满足工艺要求的前提下，本发明中采用去离子水为载体，降低了成本，改善劳动条件，减少环境的污染，在用水为载体时应先将水进行软化处理，降低水中的盐类的含量，以防止水中盐类与涂料悬浮剂发生反应，从而破坏涂料的性能。
本发明甲组分的A组分中添加了分散剂，分散剂能增加基料间的亲和性，能防止粒子絮聚，降低涂料黏度，牢固地吸附在分散粒子的表面，并且提供良好的空间斥力，使粒子在高速搅拌下充分分散后，不会因为范德华力而再次团聚，吸附层也不会在受到外力作用时从粒子表面剥离而导致体系的不稳定，从而优化涂层的物理与化学性能；
本发明甲组分的B组分中加入了成膜助剂，成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成，加入成膜助剂使得漆膜在5°C以下也可以正常成膜，提高了本发明中涂料的耐候性。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种可剥离耐磨涂料，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：30份，黑碳化硅：15份，分散剂：5份，氧化铝：7份，氧化铬：10份，消光剂：2份，三氧化二锑：5份，成膜助剂：5份，增稠剂：7份；缓蚀剂：3份，剥离剂10份；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：20份，改性硅溶胶：11份，氧化锌：5份，Na基膨润土：4份，羧甲基纤维素：0.5份，柠檬酸：1份，去离子水：30份；
分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；成膜助剂为十二醇酯；增稠剂为聚乙烯醇；缓蚀剂为亚硝酸钠；剥离剂为水性硬脂酸；
耐火材料为等比例的鳞片状石墨与滑石粉的混合物。
改性硅溶胶的制备方法为：
取碱性硅溶胶于装有回流装置的三口烧瓶中，并将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中形成溶液，在转速为200r/min搅拌下逐滴加到碱性硅溶胶中，滴速为2s/d，滴加完后在50℃下保温搅拌7h，即得到改性硅溶胶；
其中，硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；碱性硅溶胶和无水乙醇的质量比为1:1.2。
上述可剥离耐磨涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）A组分的制备
将A组分中的酚醛树脂与三氧化二锑进行混合，送至搅拌釜并在搅拌釜内搅拌分散，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为30min，然后将黑碳化硅、氧化铝及氧化铬及分散剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为60min，最后加入消光剂、增稠剂、成膜助剂、缓蚀剂和剥离剂低速搅拌40min，搅拌速度为100r/min，出料待用；
（2）B组分的制备
将改性硅溶胶与耐火材料分别倒入烧杯中，在30r/min条件下搅拌1h使两者混合均匀，然后加入去离子水，在100r/min搅拌条件下加入氧化锌、Na基膨润土、羧甲基纤维素和柠檬酸，搅拌5min，等充分混合均匀后送至砂磨机进行研磨1h，出料待用；
（3）在搅拌速度为200r/min下将步骤（2）的混合料与步骤（1）中的混合料混合搅拌，在400r/min下搅拌30min，即可得到可剥离耐磨涂料。
实施例2
本实施例提供一种可剥离耐磨涂料，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：45份，黑碳化硅：25份，分散剂：8份，氧化铝：15份，氧化铬：15份，消光剂：5份，三氧化二锑：9份，成膜助剂：8份，增稠剂：10份；缓蚀剂：5份，剥离剂：15份；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：40份，改性硅溶胶：15份，氧化锌：9份，Na基膨润土：6份，羧甲基纤维素：1.0份，柠檬酸：2份，去离子水：35份；
分散剂包括铵盐；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；成膜助剂为十二醇酯；增稠剂为聚乙烯醇；缓蚀剂为亚硝酸钠；剥离剂为水性硬脂酸；
耐火材料为等比例的鳞片状石墨与滑石粉的混合物。
改性硅溶胶的制备方法为：
取碱性硅溶胶于装有回流装置的三口烧瓶中，并将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中形成溶液，在转速为250r/min搅拌下逐滴加到碱性硅溶胶中，滴速为2s/d，滴加完后在60℃下保温搅拌8h，即得到改性硅溶胶；
其中，硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；碱性硅溶胶和无水乙醇的质量比为1:1.5。
上述可剥离耐磨涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）A组分的制备
将A组分中的酚醛树脂与三氧化二锑进行混合，送至搅拌釜并在搅拌釜内搅拌分散，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为50min，然后将黑碳化硅、氧化铝及氧化铬及分散剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为70min，最后加入消光剂、增稠剂、成膜助剂、缓蚀剂和剥离剂低速搅拌55min，搅拌速度为150r/min，出料待用；
（2）B组分的制备
将改性硅溶胶与耐火材料分别倒入烧杯中，在50r/min条件下搅拌1h使两者混合均匀，然后加入去离子水，在150r/min搅拌条件下加入氧化锌、Na基膨润土、羧甲基纤维素和柠檬酸，搅拌10min，等充分混合均匀后送至砂磨机进行研磨3h，出料待用；
（3）在搅拌速度为250r/min下将步骤（2）的混合料与步骤（1）中的混合料混合搅拌，在500r/min下搅拌40min，即可得到可剥离耐磨涂料。
实施例3
本实施例提供一种可剥离耐磨涂料，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：38份，黑碳化硅：20份，分散剂：6份，氧化铝：9份，氧化铬：12份，消光剂：4份，三氧化二锑：7份，成膜助剂：6份，增稠剂：8份；缓蚀剂:4份，剥离剂:12份；
B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：30份，改性硅溶胶：13份，氧化锌：7份，Na基膨润土：5份，羧甲基纤维素：0.8份，柠檬酸：1份，去离子水：33份；
分散剂包括聚丙烯酸钠盐；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；成膜助剂为十二醇酯；增稠剂为聚乙烯醇；缓蚀剂为亚硝酸钠；剥离剂为水性硬脂酸；
耐火材料为等比例的鳞片状石墨与滑石粉的混合物。
改性硅溶胶的制备方法为：
取碱性硅溶胶于装有回流装置的三口烧瓶中，并将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中形成溶液，在转速为230r/min搅拌下逐滴加到碱性硅溶胶中，滴速为2s/d，滴加完后在55℃下保温搅拌7h，即得到改性硅溶胶；
其中，硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；碱性硅溶胶和无水乙醇的质量比为1:1.3。
上述可剥离耐磨涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）A组分的制备
将A组分中的酚醛树脂与三氧化二锑进行混合，送至搅拌釜并在搅拌釜内搅拌分散，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为40min，然后将黑碳化硅、氧化铝及氧化铬及分散剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为65min，最后加入消光剂、增稠剂、成膜助剂、缓蚀剂和剥离剂低速搅拌47min，搅拌速度为120r/min，出料待用；
（2）B组分的制备
将改性硅溶胶与耐火材料分别倒入烧杯中，在40r/min条件下搅拌1h使两者混合均匀，然后加入去离子水，在130r/min搅拌条件下加入氧化锌、Na基膨润土、羧甲基纤维素和柠檬酸，搅拌8min，等充分混合均匀后送至砂磨机进行研磨2h，出料待用；
（3）在搅拌速度为230r/min下将步骤（2）的混合料与步骤（1）中的混合料混合搅拌，在450r/min下搅拌35min，即可得到可剥离耐磨涂料。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种可剥离耐磨涂料，其特征在于，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
所述A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：30-45份，黑碳化硅：15－25份，分散剂：5-8份，氧化铝：7-15份，氧化铬：10-15份，消光剂：2-5份，三氧化二锑：5-9份，成膜助剂：5-8份，增稠剂：7-10份；缓蚀剂：3-5份，剥离剂：10-15份；
所述的分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；所述的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；所述的所述的成膜助剂为十二醇酯；所述的增稠剂为聚乙烯醇；所述的缓蚀剂为亚硝酸钠；所述的剥离剂为水性硬脂酸；
所述B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：20-40份，改性硅溶胶：11-15份，氧化锌：5-9份，Na基膨润土：4-6份，羧甲基纤维素：0.5-1.0份，柠檬酸：1-2份，去离子水：30-35份，其中：
所述的耐火材料为等比例的鳞片状石墨与滑石粉的混合物。
2.根据权利要求1所述的可剥离耐磨涂料，其特征在于，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
所述A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：30份，黑碳化硅：15份，分散剂：5份，氧化铝：7份，氧化铬：10份，消光剂：2份，三氧化二锑：5份，成膜助剂：5份，增稠剂：7份；缓蚀剂：3份，剥离剂10份；
所述B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：20份，改性硅溶胶：11份，氧化锌：5份，Na基膨润土：4份，羧甲基纤维素：0.5份，柠檬酸：1份，去离子水：30份。
3.根据权利要求1所述的可剥离耐磨涂料，其特征在于，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
所述A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：45份，黑碳化硅：25份，分散剂：8份，氧化铝：15份，氧化铬：15份，消光剂：5份，三氧化二锑：9份，成膜助剂：8份，增稠剂：10份；缓蚀剂：5份，剥离剂：15份；
所述B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：40份，改性硅溶胶：15份，氧化锌：9份，Na基膨润土：6份，羧甲基纤维素：1.0份，柠檬酸：2份，去离子水：35份。
4.根据权利要求1所述的可剥离耐磨涂料，其特征在于，该涂料按质量份数计包括A、B两组分，其中：
所述A组分按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：38份，黑碳化硅：20份，分散剂：6份，氧化铝：9份，氧化铬：12份，消光剂：4份，三氧化二锑：7份，成膜助剂：6份，增稠剂：8份；缓蚀剂:4份，剥离剂:12份；
所述B组分按质量份数计包括以下组分：
耐火材料：30份，改性硅溶胶：13份，氧化锌：7份，Na基膨润土：5份，羧甲基纤维素：0.8份，柠檬酸：1份，去离子水：33份。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的可剥离耐磨涂料，其特征在于，所述的改性硅溶胶的制备方法为：
取碱性硅溶胶于装有回流装置的三口烧瓶中，并将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中形成溶液，在转速为200-250r/min搅拌下逐滴加到碱性硅溶胶中，滴速为2s/d，滴加完后在50-60℃下保温搅拌7-8h，即得到改性硅溶胶；
其中，所述的硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；所述的碱性硅溶胶和无水乙醇的质量比为1:1.2-1.5。
6.如权利要求1所述的可剥离耐磨涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）A组分的制备
将A组分中的酚醛树脂与三氧化二锑进行混合，送至搅拌釜并在搅拌釜内搅拌分散，搅拌速度为100-200r/min，搅拌时间为30-50min，然后将黑碳化硅、氧化铝及氧化铬及分散剂全部加入搅拌釜中搅拌均匀，搅拌速度为300－400r/min，搅拌时间为60－70min，最后加入消光剂、增稠剂、成膜助剂、缓蚀剂和剥离剂低速搅拌40－55min，搅拌速度为100－150r/min，出料待用；
（2）B组分的制备
将改性硅溶胶与耐火材料分别倒入烧杯中，在30-50r/min条件下搅拌1h使两者混合均匀，然后加入去离子水，在100-150r/min搅拌条件下加入氧化锌、Na基膨润土、羧甲基纤维素和柠檬酸，搅拌5-10min，等充分混合均匀后送至砂磨机进行研磨1-3h，出料待用；
（3）在搅拌速度为200-250r/min下将步骤（2）的混合料与步骤（1）中的混合料混合搅拌，在400-500r/min下搅拌30-40min，即可得到可剥离耐磨涂料。
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