CN108690441A - 一种滤芯用耐火水性涂料及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种滤芯用耐火水性涂料及其制备和使用方法。按重量份数计，包括如下组分：有机硅玻璃树脂：15‑35份，有机硅改性丙烯酸所树脂：25‑50份，阻燃剂：1‑8份，防静电剂：0.5‑2份，蜡乳液：0.5‑2份，pH调节剂：0.1‑0.2份，成膜助剂：2‑5份，分散剂：0.3‑0.5份，基材润湿剂：0.3‑0.5份，去离子水：5‑10份，增稠剂：0.5‑1份。本发明制备的滤芯用耐火水性涂料VOC含量低，具有优异的过滤效果，硬度合适柔软度好，阻燃性能优异。

Description

一种滤芯用耐火水性涂料及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种滤芯用耐火水性涂料及其制备和使用方法。
背景技术
随着环境日益的恶化，可吸入颗粒物含量越来越多，车辆对于整洁空气的需求越来越严格。一般的滤芯的过滤原理是是机械式过滤，就是当粉尘冲撞到滤芯时，经过—层层的阻隔，将一些大颗粒粉尘阻隔在滤芯中。而对于市面上出现的滤芯，要想达到良好的过滤效果，需要多层叠加，效率低，同时使用寿命短。
因此开发一种滤芯使用的具有过滤效果的涂料，具有很大的社会价值。目前传统油性涂料VOC含量高，不仅对人体危害大，对环境的危害也很大，而水性涂料的防火、过滤性能差，影响人们的使用。
发明内容
针对现有水性涂料防火性能差、过滤性能不理想等问题，本发明提供一种滤芯用耐火水性涂料。
以及，本发明还提供一种滤芯用耐火水性涂料的制备方法。
以及，本发明还提供一种滤芯用耐火水性涂料的使用方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种滤芯用耐火水性涂料，按重量份数计，包括如下组分：有机硅玻璃树脂：15-35份，有机硅改性丙烯酸所树脂：25-50份，阻燃剂：1-8份，防静电剂：0.5-2份，蜡乳液：0.5-2份，pH调节剂：0.1-0.2份，成膜助剂：2-5份，分散剂：0.3-0.5份，基材润湿剂：0.3-0.5份，去离子水：5-10份，增稠剂：0.5-1份。
相对于现有技术，本发明提供的滤芯用耐火水性涂料，使用有机硅改性树脂、蜡乳液来达到表面光滑的目的，并且通过使用防静电剂来降低表面静电灰尘的吸附。同时添加阻燃剂，来达到阻燃的效果。有机硅玻璃树脂具有优异的耐候性、耐化学性、附着力强，透水气性好，有机硅玻璃树脂弹性好、附着力强，耐摩擦、耐磨、耐老化性能优异，通过有机硅改性丙烯酸与有机硅玻璃树脂之间相互交联，相互作用，来达到涂层形成规则孔隙的目的。使涂料应用在滤芯上形成的涂层具有较小的孔隙和厚度的涂层，在不增加滤芯厚度的情况下，使滤芯具有良好的孔隙，达到良好的过滤效果。
具体的，优选地，所述蜡乳液为聚乙烯蜡乳液。
聚乙烯蜡乳液抗酸、抗碱、耐硬水、水溶性强、乳液稳定，具有很好的抗划伤、防水、抗粘防污、耐磨、柔软、表面润滑，使本发明应用在滤芯上的涂层具有柔软性。
所述防静电剂为聚氨酯防静电剂。聚氨酯防静电剂导电效率高，涂在物体表面后，形成极薄的透明膜，提供持久高效的静电耗散功能，很少的添加量就能明显消除表面静电，从而抑制粉尘的吸附。
优选地，所述成膜助剂为丙二醇苯醚与醇酯-12的混合物，且所述丙二醇苯醚与醇酯-12的质量比为1:1-1:2。
选用高沸点环保的成膜助剂：丙二醇苯醚的沸点为242.7℃；和醇酯-12的沸点为247℃，所述的两种成膜助剂均为环保助剂，可以有效降低乳胶漆的最低成膜温度、提高涂层的耐擦洗性、明显改善涂料的成膜性能、提高涂层的光泽度、强度以及抗粉化性能，并能增进流平性，同时，这两种成膜助剂还具有优异的湿膜性能、提高涂层的耐候性及展色性。
优选地，所述阻燃剂为无卤阻燃剂。无卤阻燃剂，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体。无卤阻燃添加剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为主。这两类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂。
所述pH调节剂为二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。
pH调节剂调节体系的酸碱性，一般水性涂料pH值在8-9之间，这两种pH值调节剂不但具有调节pH值的效果，而且本身是有机物质，具有一定的辅助成膜的特性。
优选地，所述分散剂为聚酯改性聚磷酸酯类分散剂，为无机粒子而设计的高效分散剂，在丙烯酸涂料中还具有催化反应的作用。
所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类润湿剂。可以改善溶液的流动性，并可使漆膜具有光滑手感，同时还具有高相容性，可以与其他物料很好地相容。
所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂。能够提高涂料粘度使之达到所需物理特性，改变涂料流动性使漆膜达到更优良的外观效果，防止涂料流挂以保证涂层的机械性能和稳定性，并可以提高产品固含量，降低用料成本。
以及，本发明还提供一种滤芯用耐火水性涂料的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤B、将所述40-60wt％的去离子水，40-60wt％的pH调节剂，分散剂，阻燃剂混料处理，得到第一混料；
步骤C、在400-600rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂混料处理，然后加入所述第一混料，搅拌，加入增稠剂，调整粘度。
相对于现有技术，本发明提供的滤芯用耐火水性涂料的制备方法，制备方法简单，过程容易控制，适用于大规模工业化生产。
具体的，优选地，所述步骤B中，混料处理的条件为：以900-1100rpm的速度搅拌13-17min。选择900-1100rpm的速度搅拌有助于分散。
所述步骤C中在400-600rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂混料处理，混料处理的条件为：以900-1100rpm的速度搅拌8-12min，然后加入所述第一混料，以500-700rpm的速度搅拌8-12min，加入增稠剂，以400-600rpm的速度搅拌8-12min，调整粘度至60-90s。
步骤C中首先选择在400-600rpm的转速下加入原料，由于原料各组分粘度较大，选择在400-600rpm低速搅拌不容易将气泡搅入体系中，而高速搅拌容易引入气泡，粘度大时，气泡不容易析出，会影响成膜性能，所以选择低速。然后再选择900-1100rpm的速度搅拌有助于分散，将物料搅拌均匀。最后选择400-600rpm的低速搅拌，有助于调整合适的粘度。粘度为25℃的涂-4杯粘度。
以及，本发明还提供一种滤芯用耐火水性涂料的使用方法，所述滤芯用耐火水性涂料的使用方法为浸涂或喷涂中的一种。
具体的，优选地，所述浸涂的具体过程为：将涂料在50-100℃的条件下烘烤1-20min，真空干燥得到涂层。涂层经过烘烤，真空干燥在涂层表面形成孔隙，增加漆膜的透气性和吸附性。
优选地，所述喷涂的具体过程为：将涂料在25-60℃的条件下流平1-10min，在-10～-100℃下冷冻真空干燥得到涂层。涂层经过低温真空干燥在漆膜表面形成孔隙，增加涂层的透气性和吸附性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供一种滤芯用耐火水性涂料，按重量份数计，包括如下组分：有机硅玻璃树脂：15份，有机硅改性丙烯酸所树脂：25份，阻燃剂：1份，防静电剂：0.5份，蜡乳液：0.5份，pH调节剂：0.1份，成膜助剂：2份，分散剂：0.3份，基材润湿剂：0.3份，去离子水：5份，增稠剂：0.5份。
上述有机硅玻璃树脂为三金颜料有限责任公司的SJ-2400，防静电剂为滨州市聚力化工有限公司的JL-WT抗静电剂，有机硅改性丙烯酸所树脂为佛山市红树水性印涂材料有限公司SW-401，成膜助剂为质量比为1:1的广州宇泰化工科技有限公司成膜助剂AF与美国伊士曼醇酯-12成膜助剂的混合物，蜡乳液为东莞市三兴化工有限公司的SX123A，阻燃剂为东莞市道尔新材料科技有限公司的阻燃剂Doher-6505，pH值调节剂为德国巴斯夫公司的二甲基乙醇胺，分散剂为埃夫科纳的AFCONA-5010，基材润湿剂为TEGO的Tego-100，增稠剂为宁柏迪的PS202。
上述滤芯用耐火水性涂料的制备方法包括以下步骤：
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤B、将所述50wt％的去离子水，55wt％的pH调节剂，分散剂，阻燃剂以1000rpm的速度搅拌15min混料处理，得到第一混料；
步骤C、在600rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂以1000rpm的速度搅拌10min，然后加入所述第一混料，以600rpm的速度搅拌10min，加入增稠剂，以500rpm的速度搅拌10min，调整粘度至60-90s，粘度为25℃的涂-4杯粘度。
上述滤芯用耐火水性涂料的使用方法为：将涂料在100℃的条件下烘烤3min，真空干燥得到涂层。
实施例2
本发明提供一种滤芯用耐火水性涂料，按重量份数计，包括如下组分：有机硅玻璃树脂：25份，有机硅改性丙烯酸所树脂：30份，阻燃剂：4份，防静电剂：1份，蜡乳液：1份，pH调节剂：0.2份，成膜助剂：3份，分散剂：0.4份，基材润湿剂：0.4份，去离子水：5份，增稠剂：0.5份。
上述有机硅玻璃树脂为三金颜料有限责任公司的SJ-2400，防静电剂为滨州市聚力化工有限公司的JL-WT抗静电剂，有机硅改性丙烯酸所树脂为佛山市红树水性印涂材料有限公司SW-401，成膜助剂为质量比为1:2的广州宇泰化工科技有限公司成膜助剂AF与美国伊士曼醇酯-12成膜助剂的混合物，蜡乳液为东莞市三兴化工有限公司的SX123A，阻燃剂为东莞市道尔新材料科技有限公司的阻燃剂Doher-6505，pH值调节剂为美国陶氏化工的AMP-95，分散剂为埃夫科纳的AFCONA-5010，基材润湿剂为埃夫科纳的AFCONA-3031，增稠剂为宁柏迪的PS202。
上述滤芯用耐火水性涂料的制备方法包括以下步骤：
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤B、将所述40wt％的去离子水，60wt％的pH调节剂，分散剂，阻燃剂以900rpm的速度搅拌17min混料处理，得到第一混料；
步骤C、在400rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂以1100rpm的速度搅拌8min，然后加入所述第一混料，以500rpm的速度搅拌12min，加入增稠剂，以400rpm的速度搅拌12min，调整粘度至60-90s，粘度为25℃的涂-4杯粘度。
上述滤芯用耐火水性涂料的使用方法为：将涂料在60℃的条件下烘烤18min，真空干燥得到涂层。
实施例3
本发明提供一种滤芯用耐火水性涂料，按重量份数计，包括如下组分：有机硅玻璃树脂：35份，有机硅改性丙烯酸所树脂：50份，阻燃剂：8份，防静电剂：2份，蜡乳液：2份，pH调节剂：0.2份，成膜助剂：5份，分散剂：0.5份，基材润湿剂：0.5份，去离子水：10份，增稠剂：1份。
上述有机硅玻璃树脂为三金颜料有限责任公司的SJ-2400，防静电剂为滨州市聚力化工有限公司的JL-WT抗静电剂，有机硅改性丙烯酸所树脂为佛山市红树水性印涂材料有限公司SW-401，成膜助剂为质量比为1:1.5的广州宇泰化工科技有限公司成膜助剂AF与美国伊士曼醇酯-12成膜助剂的混合物，蜡乳液为东莞市三兴化工有限公司的SX123A，阻燃剂为东莞市道尔新材料科技有限公司的阻燃剂Doher-6505，pH值调节剂为质量比为1：1的德国巴斯夫公司的二甲基乙醇胺与美国陶氏化工的AMP-95的混合物，分散剂为埃夫科纳的AFCONA-5010，基材润湿剂为质量比为1:1的Tego-100与AFCONA-3031的混合物，增稠剂为宁柏迪的PS202。
上述滤芯用耐火水性涂料的制备方法包括以下步骤：
步骤A、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤B、将所述60wt％的去离子水，40wt％的pH调节剂，分散剂，阻燃剂以1100rpm的速度搅拌13min混料处理，得到第一混料；
步骤C、在500rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂以900rpm的速度搅拌12min，然后加入所述第一混料，以700rpm的速度搅拌8min，加入增稠剂，以600rpm的速度搅拌8min，调整粘度至60-90s，粘度为25℃的涂-4杯粘度。
上述滤芯用耐火水性涂料的使用方法为：将涂料在40℃的条件下流平5min，在-10℃下冷冻真空干燥得到涂层。
为了更好的说明本发明实施例提供的滤芯用耐火水性涂料的特性，下面将
实施例1、2、3制备的滤芯用耐火水性涂料的涂层进行性能检测，检测结果如下表1所示。
表1性能检测结果
由表1可以明显看出，本发明制备的滤芯用耐火水性涂料VOC含量低，具有优异的过滤效果，硬度合适柔软度好，阻燃性能优异。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滤芯用耐火水性涂料，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：有机硅玻璃树脂：15-35份，有机硅改性丙烯酸所树脂：25-50份，阻燃剂：1-8份，防静电剂：0.5-2份，蜡乳液：0.5-2份，pH调节剂：0.1-0.2份，成膜助剂：2-5份，分散剂：0.3-0.5份，基材润湿剂：0.3-0.5份，去离子水：5-10份，增稠剂：0.5-1份。
2.如权利要求1所述的滤芯用耐火水性涂料，其特征在于：所述蜡乳液为聚乙烯蜡乳液；和/或
所述防静电剂为聚氨酯防静电剂。
3.如权利要求1所述的滤芯用耐火水性涂料，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇苯醚与醇酯-12的混合物，且所述丙二醇苯醚与醇酯-12的质量比为1:1-1:2。
4.如权利要求1所述的滤芯用耐火水性涂料，其特征在于：所述阻燃剂为无卤阻燃剂；和/或
所述pH调节剂为二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。
5.如权利要求1所述的滤芯用耐火水性涂料，其特征在于：所述分散剂为聚酯改性聚磷酸酯类分散剂；和/或
所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类润湿剂；和/或
所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂。
6.一种滤芯用耐火水性涂料的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
步骤A、按照如权利要求1～5任一项所述的原料配比称取各组分；
步骤B、将所述40-60wt％的去离子水，40-60wt％的pH调节剂，分散剂，阻燃剂混料处理，得到第一混料；
步骤C、在400-600rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂混料处理，然后加入所述第一混料，搅拌，加入增稠剂，调整粘度。
7.如权利要求6所述的滤芯用耐火水性涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤B中，混料处理的条件为：以900-1100rpm的速度搅拌13-17min；和/或
所述步骤C中在400-600rpm的转速下，将有机硅玻璃树脂、有机硅改性丙烯酸所树脂、成膜助剂、剩余的pH值调节剂、剩余的去离子水、蜡乳液、基材润湿剂、防静电剂混料处理，混料处理的条件为：以900-1100rpm的速度搅拌8-12min，然后加入所述第一混料，以500-700rpm的速度搅拌8-12min，加入增稠剂，以400-600rpm的速度搅拌8-12min，调整粘度至60-90s。
8.如权利要求1～5所述的滤芯用耐火水性涂料的使用方法，其特征在于：所述滤芯用耐火水性涂料的使用方法为浸涂或喷涂中的一种。
9.如权利要求8所述的滤芯用耐火水性涂料的使用方法，其特征在于：所述浸涂的具体过程为：将涂料在50-100℃的条件下烘烤1-20min，真空干燥得到涂层。
10.如权利要求8所述的滤芯用耐火水性涂料的使用方法，其特征在于：所述喷涂的具体过程为：将涂料在25-60℃的条件下流平1-10min，在-10～-100℃下冷冻真空干燥得到涂层。
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