CN107033743A - 一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法，本发明以聚酯为模板，钛酸四丁酯为前驱体，通过水解，磁性原料的水热反应，将磁性溶胶沉积到聚酯表面，然后将聚酯溶解消去，得到中空磁性微球，该中空磁性微球相对于传统的空心玻璃微珠，不仅具有很好的保温性，还具有很好的磁性、稳定性和表面强度，微球不易破裂，同时通过羧基与氨基的反应，将该磁性微球酰胺化，增强了其在水溶液中的分散性，有效的降低了团聚，避免了涂料的沉积，提高了涂料的贮存稳定性。

Description

一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法。
背景技术
环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性，对众多底材具有极佳的附着力，能与多种固化剂固化，涂膜的致密性好、刚性强、耐热耐磨性都很好，在防腐涂料中占据着重要地位，通过添加不同的填料和调整固化剂品种，可以制成性能各异的环氧树脂防腐涂料、适用于不同的防腐场合，达到良好的保护效果。每年世界上约有 40%的环氧树脂应用于制造环氧涂料，大部分应用于防腐领域。在我国，大约有 30%-40%的环氧树脂被加工成各种各样的涂料，在船舶、土木工程、家用电器、机电工业等领域有着广泛的用途；
目前，随着广告行业的发展越来越迅速，广告展示的底板有木质板材、塑料板材、木塑板材、金属板材等，传统直接将广告采用喷印或者涂刷等方式容易造成严重的资源浪费，更换广告还需要进行清洗等处理，费时费力又不方便，因此本发明打算研究一种全新的磁性涂料，该涂料对于各种基材的粘结强度高，通过将基材表面赋予磁性，然后将广告做成磁性的贴膜，在更换广告时，只需要更换磁性贴膜即可，解决了传统的大面积需要经常更换画面的广告所面临的运输成本高，安装限时，费时和安装人力成本高的问题，同时本发明的涂料可以自由选择涂覆面积，根据广告贴膜的大小来对基材进行磁性涂覆，选择性好，实用性强，同时，本发明的涂料也可以用于广告贴膜的磁性涂覆，该贴膜也可以做成木质、塑料、金属等材质，然后采用本发明的涂料进行涂覆，改变了传统的广告展示模式，具有很好的社会效益。
同时作为保温涂料来说，空心玻璃微珠是最常用的添加剂，但是其表面稳定性差，容易破损。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取20-30重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，得预溶胶；
（2）取25-30重量份的六水三氯化铁，加入到其重量4-6倍的乙二醇中，搅拌均匀，与上述预溶胶混合，搅拌均匀，加入0.7-1重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷，在50-60℃下保温搅拌1-2小时，得磁性氨基溶胶；
（3）取1-2重量份的硬脂酸、17-20重量份的甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入0.6-0.8重量份的过硫酸铵，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，保温搅拌3-4小时，出料，得羧基化聚酯；
（4）取上述羧基化聚酯，加入到磁性氨基溶胶中，搅拌均匀，超声3-5分钟，升高温度为40-50℃，滴加20-27重量份的、10-13%的氨水，滴加完毕后搅拌反应1-2小时，送入到反应釜中，加入6-9重量份的尿素，调节反应釜温度为150-160℃，搅拌反应3-4小时，出料，在80-85℃的烘箱中干燥1-2小时，出料，冷却至常温，得酰胺化磁性聚酯溶胶；
（5）取上述酰胺化磁性聚酯溶胶，加入到其重量16-20倍的溶解液中，搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得酰胺化磁性溶胶空心球；
（6）取上述酰胺化磁性溶胶空心球、30-40重量份的环氧树脂E44混合，加入到混合料重量2-3倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为56-70℃，保温搅拌10-20分钟，通入氮气，加入0.4-0.7重量份的三氟化硼乙醚，搅拌反应3-4小时，出料冷却，得酰胺化环氧树脂预聚物溶液；
（7）取上述酰胺化环氧树脂预聚物溶液，与150-170重量份的环氧树脂E44、3-4重量份的聚乙二醇、60-80重量份的去离子水混合，1600-2000转/分搅拌1-2小时，即得所述磁性微球溶胶保温涂料。
所述的溶解液为体积比为6-10:1-2的二氯乙烷、丙酮的混合溶液。
本发明的涂料在使用时，将磁性微球溶胶保温涂料与其重量20-25%的三聚氰胺甲醛树脂固化剂混合，搅拌均匀，即可进行涂覆。
本发明的优点：
本发明首先以钛酸四丁酯为前驱体，分散到去离子水中，然后将氯化铁与其混合，通过3-氨丙基三乙氧基硅烷处理，得磁性氨基溶胶，然后以甲基丙烯酸甲酯为单体，通过硬脂酸掺杂，在过硫酸铵作用下聚合，得到羧基化聚酯；然后将其分散到磁性氨基溶胶中，通过羧基与氨基的作用，将溶胶分散到聚酯表面，再通过滴加氨水，使得溶胶充分水解，得到二氧化钛溶胶，然后与尿素混合，通过水热处理，将得到的氧化物磁性二氧化钛溶胶沉积到聚酯表面，得酰胺化磁性聚酯溶胶，然后将其加入到溶解液中，将聚酯溶解消去，得到空心酰胺化磁性溶胶空心球，然后将其与环氧树脂E44混合，在水溶液中预聚合、分散，即得；
本发明以聚酯为模板，钛酸四丁酯为前驱体，通过水解，磁性原料的水热反应，将磁性溶胶沉积到聚酯表面，然后将聚酯溶解消去，得到中空磁性微球，该中空磁性微球相对于传统的空心玻璃微珠，不仅具有很好的保温性，还具有很好的磁性、稳定性和表面强度，微球不易破裂，同时通过羧基与氨基的反应，将该磁性微球酰胺化，增强了其在水溶液中的分散性，有效的降低了团聚，避免了涂料的沉积，提高了涂料的贮存稳定性；
本发明的涂料主要用于广告展示，通过将基材表面赋予磁性，然后将广告做成磁性的贴膜，在更换广告时，只需要更换磁性贴膜即可，解决了传统的大面积需要经常更换画面的广告所面临的运输成本高，安装限时，费时和安装人力成本高的问题，同时本发明的涂料可以自由选择涂覆面积，根据广告贴膜的大小来对基材进行磁性涂覆，选择性好，实用性强，同时，本发明的涂料也可以用于广告贴膜的磁性涂覆，该贴膜也可以做成木质、塑料、金属等材质，然后采用本发明的涂料进行涂覆，改变了传统的广告展示模式，具有很好的社会效益，本发明的涂料对于冬天户外广告的展示具有很好的适应性，不会造成广告贴膜的脱落、不粘等现象。
具体实施方式
实施例1
一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取20重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，得预溶胶；
（2）取25重量份的六水三氯化铁，加入到其重量4倍的乙二醇中，搅拌均匀，与上述预溶胶混合，搅拌均匀，加入0.7重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷，在50℃下保温搅拌1小时，得磁性氨基溶胶；
（3）取1重量份的硬脂酸、17重量份的甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量16倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入0.6重量份的过硫酸铵，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，保温搅拌3小时，出料，得羧基化聚酯；
（4）取上述羧基化聚酯，加入到磁性氨基溶胶中，搅拌均匀，超声3分钟，升高温度为40℃，滴加20-27重量份的、10%的氨水，滴加完毕后搅拌反应1小时，送入到反应釜中，加入6重量份的尿素，调节反应釜温度为150℃，搅拌反应3小时，出料，在80℃的烘箱中干燥1小时，出料，冷却至常温，得酰胺化磁性聚酯溶胶；
（5）取上述酰胺化磁性聚酯溶胶，加入到其重量16-20倍的溶解液中，搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得酰胺化磁性溶胶空心球；
（6）取上述酰胺化磁性溶胶空心球、30重量份的环氧树脂E44混合，加入到混合料重量2倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为56℃，保温搅拌10分钟，通入氮气，加入0.4重量份的三氟化硼乙醚，搅拌反应3小时，出料冷却，得酰胺化环氧树脂预聚物溶液；
（7）取上述酰胺化环氧树脂预聚物溶液、150重量份的环氧树脂E44、3重量份的聚乙二醇、60重量份的去离子水混合，1600转/分搅拌1小时，即得所述磁性微球溶胶保温涂料。
所述的溶解液为体积比为6:1的二氯乙烷、丙酮的混合溶液。
实施例2
一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取30重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，得预溶胶；
（2）取30重量份的六水三氯化铁，加入到其重量6倍的乙二醇中，搅拌均匀，与上述预溶胶混合，搅拌均匀，加入1重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷，在60℃下保温搅拌2小时，得磁性氨基溶胶；
（3）取2重量份的硬脂酸、20重量份的甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入0.8重量份的过硫酸铵，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，保温搅拌4小时，出料，得羧基化聚酯；
（4）取上述羧基化聚酯，加入到磁性氨基溶胶中，搅拌均匀，超声5分钟，升高温度为50℃，滴加27重量份的、13%的氨水，滴加完毕后搅拌反应2小时，送入到反应釜中，加入9重量份的尿素，调节反应釜温度为160℃，搅拌反应4小时，出料，在85℃的烘箱中干燥2小时，出料，冷却至常温，得酰胺化磁性聚酯溶胶；
（5）取上述酰胺化磁性聚酯溶胶，加入到其重量20倍的溶解液中，搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得酰胺化磁性溶胶空心球；
（6）取上述酰胺化磁性溶胶空心球、40重量份的环氧树脂E44混合，加入到混合料重量3倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为70℃，保温搅拌20分钟，通入氮气，加入0.7重量份的三氟化硼乙醚，搅拌反应3-4小时，出料冷却，得酰胺化环氧树脂预聚物溶液；
（7）取上述酰胺化环氧树脂预聚物溶液、170重量份的环氧树脂E44、4重量份的聚乙二醇、80重量份的去离子水混合，2000转/分搅拌2小时，即得所述磁性微球溶胶保温涂料。
所述的溶解液为体积比为10:2的二氯乙烷、丙酮的混合溶液。
性能测试：性能测试：
本发明涂料无结块无沉积，涂层平整光滑无颗粒；
附着力：1级；
不透水性：0.3MPa、30min无渗透；
低温柔性：-25℃、30min，无裂纹、无断裂；
粘结强度：0.6-0.8MPa；
耐热度：100℃、30min，无流淌，无断裂；
涂膜的热导率：0.20-0.27 W/m.k；
传统水性环氧涂料的附着力为2级、在-25℃、30min下涂膜断裂，粘结强度为0.5-0.6MPa，热导率为0.45-0.6 W/m.k。

Claims (2)

1.一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取20-30重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，得预溶胶；
（2）取25-30重量份的六水三氯化铁，加入到其重量4-6倍的乙二醇中，搅拌均匀，与上述预溶胶混合，搅拌均匀，加入0.7-1重量份的3-氨丙基三乙氧基硅烷，在50-60℃下保温搅拌1-2小时，得磁性氨基溶胶；
（3）取1-2重量份的硬脂酸、17-20重量份的甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入0.6-0.8重量份的过硫酸铵，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，保温搅拌3-4小时，出料，得羧基化聚酯；
（4）取上述羧基化聚酯，加入到磁性氨基溶胶中，搅拌均匀，超声3-5分钟，升高温度为40-50℃，滴加20-27重量份的、10-13%的氨水，滴加完毕后搅拌反应1-2小时，送入到反应釜中，加入6-9重量份的尿素，调节反应釜温度为150-160℃，搅拌反应3-4小时，出料，在80-85℃的烘箱中干燥1-2小时，出料，冷却至常温，得酰胺化磁性聚酯溶胶；
（5）取上述酰胺化磁性聚酯溶胶，加入到其重量16-20倍的溶解液中，搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得酰胺化磁性溶胶空心球；
（6）取上述酰胺化磁性溶胶空心球、30-40重量份的环氧树脂E44混合，加入到混合料重量2-3倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为56-70℃，保温搅拌10-20分钟，通入氮气，加入0.4-0.7重量份的三氟化硼乙醚，搅拌反应3-4小时，出料冷却，得酰胺化环氧树脂预聚物溶液；
（7）取上述酰胺化环氧树脂预聚物溶液，与150-170重量份的环氧树脂E44、3-4重量份的聚乙二醇、60-80重量份的去离子水混合，1600-2000转/分搅拌1-2小时，即得所述磁性微球溶胶保温涂料。
2.根据权利要求1所述的一种磁性微球溶胶保温涂料的制备方法，其特征在于，所述的溶解液为体积比为6-10:1-2的二氯乙烷、丙酮的混合溶液。
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