CN107828284A - 一种界面剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于乳胶漆界面处理领域，特别涉及一种界面剂及其制备方法。该界面剂由魔芋胶通过化学键连接硫酸软骨素（CS）得到改性魔芋胶粉，再与棉酚树脂复合而成，所述魔芋胶中魔芋粉与硫酸软骨素的质量比为4‑10:1，改性魔芋胶粉与棉酚树脂的质量比为2‑3.3:1。该界面剂不仅能有效提高乳胶漆的使用寿命，还能提高新老乳胶漆界面之间的粘结强度，实现新乳胶漆对老乳胶漆的结构修补。
Description
技术领域
本发明属于乳胶漆界面处理领域，特别涉及一种界面剂及其制备方法。
背景技术
乳胶漆因其成本低、污染小等特点，一直作为一种墙体装饰材料被人们广泛的应用。一般乳胶漆施工常应用在腻子层找平后的一星期内，此时的腻子层内部并没有完全干燥，待腻子层后期完全干燥后极易出现空鼓、收缩等现象而造成表面乳胶漆的离层和脱落，严重影响乳胶漆的使用寿命。
同时，乳胶漆在使用几年后由于表面破损或个人喜好变化等因素需要对其进行维修和翻新，通常需要先将旧乳胶漆完全铲除再重新涂刷，即费时又费工。
因此，急需研发出一种界面剂来提高乳胶漆的使用寿命以及增强新老乳胶漆界面之间的粘结能力降低维修和翻新成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种界面剂及其制备方法，该界面剂不仅能有效提高乳胶漆的使用寿命，还能提高新老乳胶漆界面之间的粘结强度，实现新乳胶漆对老乳胶漆的结构修补。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种界面剂，该界面剂由魔芋胶通过化学键连接硫酸软骨素（CS）得到改性魔芋胶粉，再与棉酚树脂复合而成，所述魔芋胶中魔芋粉与硫酸软骨素的质量比为4-10:1，改性魔芋胶粉与棉酚树脂的质量比为2-3.3:1。
优选的，所述的魔芋粉为160目的魔芋精粉或魔芋飞粉。
优选的，所述的硫酸软骨素为硫酸软骨素A型或硫酸软骨素C型。
优选的，所述的棉酚树脂是由棉酚缩合而成。
一种界面剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：魔芋粉的改性：称取80-100g魔芋粉和80-100ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在40-50℃机械搅拌（1000- 1500r/min）30-40分钟，将10-20g硫酸软骨素加入到三口烧瓶中，用氢氧化钠溶液调节PH至6.0-6.5，升温到60-80℃，反应50-70分钟后将产物用无水乙醇洗涤2-4次，抽滤，60-80℃下真空干燥5-6h，即得到改性的魔芋粉。
步骤二：称取上述改性的魔芋粉80-100g和80-100ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在40-50℃机械搅拌（1000- 1500r/min）30-40分钟，再秤取30-40g棉酚树脂加入到三口烧瓶中，在40-50℃下采用机械搅拌（1000- 1500r/min）100-130分钟,静置50-70分钟得到均匀粘稠液体，即得。
魔芋，又称鬼芋、花杆莲等，是被子植物门单子叶植物纲天南星科魔芋属的多年生草本植物。魔芋的主要成分为葡甘露聚糖，在冷水中就能吸水膨胀形成粘度较大的水溶胶，即魔芋胶。魔芋胶具有粘度大、成膜性好及流变性能优异等特点，在医药、化工、环保、石油钻探、建材等方面均有重要的用途。分子式为：
硫酸软骨素是蜗牛粘液中的主要成分，是生物高分子化合物中的一种天然酸性黏多糖。硫酸软骨素为白色或类白色粉末，本品极易溶于水，其水溶液具有粘稠性，加热不凝结，其可促进细胞间的粘结，常用于手术后的粘连。分子式为
棉酚树脂是棉酚通过缩合和聚合产生的一种衍生物，是一种均匀的棕色粘稠物质。棉酚树脂显示出弱酸性和超强的粘附性能，主要用于道路建设和用作清除油井中固体石蜡沉积物的试剂。分子式为：
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明制备的界面剂是将魔芋胶、硫酸软骨素和棉酚树脂通过键合及分子键作用力复合而成的具有超强粘附性的整体，三者相互作用、相互促进。其中魔芋胶与硫酸软骨素通过酯化反应连接成一个整体，大幅度提高魔芋胶在水中的溶解度，进而增加其对基体的渗透性和附着力，避免腻子层完全干燥后出现空鼓、收缩等现象而造成表面乳胶漆的离层和脱落，提高乳胶漆的使用寿命。同时将改性的魔芋胶与具有棉酚树脂通过分子间氢键结合在一起，进而使得二者的分子链互相缠绕，形成相互交联的网络结构，从而使界面剂的成膜更加稳定，提高新老乳胶漆界面之间的粘结强度，实现新乳胶漆对老乳胶漆的结构修补，无需将旧乳胶漆完全铲除再重新涂刷。
棉酚树脂和硫酸软骨素均为酸性物质，二者的存在为魔芋胶提供了一个酸性的环境，使其保持自身优良的流变性和可加工性，有利于降低施工难度和提高贮存的稳定性。此外，该界面剂的组分均是从动植物中提取，成本低，而且不含任何有毒物质，是一种具有高性价比的环保型界面剂。
附图说明
图1为本发明界面剂合成的机理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明
实施例1：
一种界面剂的制备方法，具体合成步骤如下：
步骤一：魔芋粉的改性：秤取90g 160目的魔芋精粉和90ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在40℃机械搅拌（1200r/min）30分钟，将15g硫酸软骨素A型加入到三口烧瓶中，采用氢氧化钠溶液调节PH至6.3，升温到60℃，反应60分钟后将产物用无水乙醇洗涤3次，抽滤，80℃下真空干燥5h，即得到改性的魔芋胶粉。
步骤二：秤取步骤一中改性的魔芋胶粉90g和90ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在40℃机械搅拌1200r/min）30分钟，再秤取30g棉酚树脂加入到三口烧瓶中，在40℃下采用机械搅拌（1200r/min）120分钟,静置60分钟得到均匀粘稠液体。
分别检测实施例1所制的界面剂与目前国内现有同类产品性能指标，检测结果如表1所示。
由表1可知，实施例1所制的界面剂的抗拉粘结强度、抗剪粘结强度和劈拉粘结强度均高于现有产品。
实施例2:
一种界面剂的制备方法，具体合成步骤如下：
步骤一：魔芋粉的改性：秤取80g 160目的魔芋飞粉和80ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在45℃机械搅拌（1300r/min）35分钟，将10g硫酸软骨素A型加入到三口烧瓶中，采用氢氧化钠溶液调节PH至6.0，升温到70℃，反应50分钟后将产物用无水乙醇洗涤2次，抽滤，60℃下真空干燥6h，即得到改性的魔芋胶粉。
步骤二：秤取步骤一中改性的魔芋胶粉80g和80ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在45℃机械搅拌1300r/min）35分钟，再秤取35g棉酚树脂加入到三口烧瓶中，在45℃下采用机械搅拌（1300r/min）110分钟,静置50分钟得到均匀粘稠液体。
实施例3：
一种界面剂的制备方法，具体合成步骤如下：
步骤一：魔芋粉的改性：秤取100g 160目的魔芋精粉和100ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在50℃机械搅拌（1100r/min）40分钟，将20g硫酸软骨素C型加入到三口烧瓶中，采用氢氧化钠溶液调节PH至6.5，升温到80℃，反应70分钟后将产物用无水乙醇洗涤4次，抽滤，70℃下真空干燥6h，即得到改性的魔芋胶粉。
步骤二：秤取步骤一中改性的魔芋胶粉100g和100ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在50℃机械搅拌1100r/min）40分钟，再秤取40g棉酚树脂加入到三口烧瓶中，在50℃下采用机械搅拌（1100r/min）130分钟,静置70分钟得到均匀粘稠液体。
实施例4：
魔芋胶改性前后的溶解度的比较试验。
A组：魔芋胶改性之前；B组：实施例1步骤1中魔芋胶改性之后，比较两组魔芋胶的溶解度，结果见表2。
结果可见，魔芋胶改性之后可大幅度提高魔芋胶在水中的溶解度，进而增加其对基体的渗透性和附着力，同时，魔芋胶改性之后的粘着力显著增强。
实施例5：
不同目数的魔芋精分与魔芋飞粉流变性的对比试验。
A组：魔芋精分；B组：魔芋飞粉。比较不同目数的魔芋精粉和魔芋飞粉对魔芋胶的溶解度及粘度的影响。结果见表3。
结果显示，魔芋精粉和魔芋飞粉的目数为160目的时候，溶解度和粘着力达到最优，因此，本发明的魔芋粉优选160目。
实施例6：
硫酸软骨素的类型对魔芋胶溶解度的影响。
采用不同型的硫酸软骨素对魔芋粉进行改性，比较不同型硫酸软骨素改性的魔芋粉溶解后所形成的魔芋胶的溶解度。结果见表4。
结果显示，硫酸软骨素A或C的溶解度和粘着力优于其他类型，因此本发明硫酸软骨素优选A型或C型。
Claims (5)
1.一种界面剂，其特征在于，该界面剂由魔芋胶通过化学键连接硫酸软骨素（CS）得到改性魔芋胶粉，再与棉酚树脂复合而成，所述魔芋胶中魔芋粉与硫酸软骨素的质量比为4-10:1，改性魔芋胶粉与棉酚树脂的质量比为2-3.3:1。
2.根据权利要求1所述的界面剂，其特征在于，所述的魔芋粉为160目的魔芋精粉或魔芋飞粉。
3.根据权利要求1所述的界面剂，其特征在于，所述的硫酸软骨素为硫酸软骨素A型或硫酸软骨素C型。
4.根据权利要求1所述的界面剂，其特征在于，所述的棉酚树脂是由棉酚缩合而成。
5.一种如权利要求1所述的界面剂的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一：魔芋粉的改性：称取80-100g魔芋粉和80-100ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在40-50℃机械搅拌（1000- 1500r/min）30-40分钟，将10-20g硫酸软骨素加入到三口烧瓶中，用氢氧化钠溶液调节PH至6.0-6.5，升温到60-80℃，反应50-70分钟后将产物用无水乙醇洗涤2-4次，抽滤，60-80℃下真空干燥5-6h，即得到改性的魔芋胶粉；
步骤二：称取上述改性的魔芋胶粉80-100g和80-100ml蒸馏水置于带有搅拌装置的500ml三口烧瓶中，在40-50℃机械搅拌（1000- 1500r/min）30-40分钟，再秤取30-40g棉酚树脂加入到三口烧瓶中，在40-50℃下采用机械搅拌（1000- 1500r/min）100-130分钟,静置50-70分钟得到均匀粘稠液体，即得。
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