CN109321047A - 一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,将绢云母粉、碳化硅陶瓷颗粒、偶联改性氧化铝粉体与铈氧化物包覆的钛白粉、二氧化硅纳米类流体混匀得颜填料;向成膜树脂氟碳树脂中加入稀释剂和助剂,用高速搅拌机搅匀,再加入混匀的颜填料,用砂型高速搅拌机进行砂磨搅拌后,加入交联固化剂,继续砂磨搅拌至充分混匀,放入真空干燥箱中进行抽真空脱泡。以成膜树脂氟碳树脂为基体,以二苯基甲烷二异氰酸酯为交联固化剂,以铈氧化物包覆的钛白粉、二氧化硅纳米类流体、绢云母和偶联剂改性氧化铝粉体、碳化硅陶瓷颗粒为填料,制备耐腐蚀性能和耐老化性能优良的涂料,用于帐篷的涂覆,提高其耐候耐老化性能,延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于帐篷涂料领域,具体涉及一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法。
背景技术
在野外进行活动时,往往需要用到帐篷,帐篷可以给人们提供一个休息的场所,当遇到雨天、炎热天气时,还可以用于抵抗暴雨和酷热,在这些极端的天气下,对帐篷的耐候性提出了很高的考验,如抗雨水的性能、抗日照的性能、耐高温的性能等等。现有的帐篷大部分都是采用普通的涂料,涂料性能一般,耐候性差,抗日照、耐高温性能不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,依照该方法制备的复合氟碳树脂涂料具有良好的疏水性能、耐候耐老化性能。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)铈氧化物CeO2包覆钛白粉:
向钛白粉浆液中加入0.02-0.03份分散剂六偏磷酸钠,超声分散30-35min,设定恒温槽温度为65-70℃,添加无机包膜剂硝酸铈溶液和氢氧化钠溶液,保持浆液pH值为9,陈化1-2h后,抽滤洗涤3-5次,将滤饼在104-106℃电热真空干燥箱中干燥8-10h,研磨得铈氧化物CeO2包覆的钛白粉:
(2)二氧化硅纳米类流体的制备:
将7-8份硅溶胶用去离子水稀释至40-46份,超声分散10-15min,加入10-11份助剂的甲醇溶液,陈化22-24h,除去溶剂,将所得固体用水洗3次,再用乙醇洗2次,在68-72℃下干燥5-6h,得到二氧化硅有机离子盐;将其溶解在50-57份蒸馏水中,再加入3-3.5份壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠,在70-72℃下搅拌反应10-12h后,透析46-48h,在70-73℃真空干燥箱中干燥20-24h,得到二氧化硅纳米类流体;
(3)复合氟碳树脂涂料的制备:
将5-6份绢云母粉、4-5份碳化硅陶瓷颗粒、偶联改性氧化铝粉体与(1)、(2)中所得物料混匀得颜填料;
向90-100份成膜树脂氟碳树脂中加入45-50份稀释剂和助剂,用高速搅拌机搅拌均匀,再加入混匀的颜填料,用砂型高速搅拌机进行砂磨搅拌1-2h后,加入32-36份交联固化剂,继续砂磨搅拌至充分混合均匀,放入真空干燥箱中进行真空脱泡,抽真空2-3次,在真空度0.1MPa下静置1-2h,直至脱泡完全。
进一步的,步骤(1)中向9-11份钛白粉中加入水配制成浓度为290-300g/L的钛白粉浆液,CeO2用量为0.27-0.33份。
进一步的,步骤(2)中硅溶胶是指浓度为28-30wt%的水溶液,pH值为9-9.5;助剂为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵,助剂的甲醇溶液浓度为38-40wt%。
进一步的,步骤(3)中偶联剂改性氧化铝粉体:
将11-13份氧化铝粉体在115-125℃下加热干燥23-25h,1:8-12加入无水乙醇,超声振荡30-35min后,加入0.4-0.5份改性剂(道康宁Z-6173偶联剂),搅拌改性2-3h后,减压抽滤,在103-107℃鼓风干燥箱中快速干燥。
进一步的,步骤(3)中助剂由1-2份消泡剂、1-2份流平剂和1-2份润湿分散剂组成;交联固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯;稀释剂为乙酸丁酯。
本发明相比现有技术具有以下优点:
(1)以六偏磷酸钠为分散剂,以硝酸铈为无机包膜剂,对钛白粉表面进行无机包膜,钛白粉颗粒表面包覆了一层连续均匀的CeO2膜,表面包覆铈氧化物能有效的降低钛白粉的光催化活性,并且阻隔与外界氧气的接触,铈氧化物能更显著降低钛白粉光催化活性,从而有效提高其耐候性能。
(2)通过类流体技术-离子交换反应对纳米二氧化硅进行表面改性,制备了二氧化硅纳米类流体,二氧化硅类流体的加入对复合涂料起到疏水作用,将其用于氟碳树脂的填充,制备具有疏水性和耐候性的复合涂料,复合涂料的硬度强、附着力好,复合涂料具有优良的耐酸、耐碱和耐水性能。
(3)以成膜树脂氟碳树脂为基体,以二苯基甲烷二异氰酸酯为交联固化剂,以铈氧化物CeO2包覆的钛白粉、二氧化硅纳米类流体、绢云母和偶联剂改性氧化铝粉体、碳化硅陶瓷颗粒为填料,制备了耐腐蚀性能和耐老化性能优良的涂料,可用于帐篷的涂覆,提高其耐候耐老化性能,延长其使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)铈氧化物CeO2包覆钛白粉:
向钛白粉浆液中加入0.02份分散剂六偏磷酸钠,超声分散30min,设定恒温槽温度为65-70℃,添加无机包膜剂硝酸铈溶液和氢氧化钠溶液,保持浆液pH值为9,陈化1h后,抽滤洗涤3次,将滤饼在104-106℃电热真空干燥箱中干燥8h,研磨得铈氧化物CeO2包覆的钛白粉:
(2)二氧化硅纳米类流体的制备:
将7份硅溶胶用去离子水稀释至40份,超声分散10min,加入10份助剂的甲醇溶液,陈化22h,除去溶剂,将所得固体用水洗3次,再用乙醇洗2次,在68-72℃下干燥5h,得到二氧化硅有机离子盐;将其溶解在50份蒸馏水中,再加入3份壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠,在70-72℃下搅拌反应10h后,透析46h,在70-73℃真空干燥箱中干燥20h,得到二氧化硅纳米类流体;
(3)复合氟碳树脂涂料的制备:
将5份绢云母粉、4份碳化硅陶瓷颗粒、偶联改性氧化铝粉体与(1)、(2)中所得物料混匀得颜填料;
向90份成膜树脂氟碳树脂中加入45份稀释剂和助剂,用高速搅拌机搅拌均匀,再加入混匀的颜填料,用砂型高速搅拌机进行砂磨搅拌1h后,加入32份交联固化剂,继续砂磨搅拌至充分混合均匀,放入真空干燥箱中进行真空脱泡,抽真空2次,在真空度0.1MPa下静置1h,直至脱泡完全。
进一步的,步骤(1)中向9份钛白粉中加入水配制成浓度为290g/L的钛白粉浆液,CeO2用量为0.27份。
进一步的,步骤(2)中硅溶胶是指浓度为28wt%的水溶液,pH值为9;助剂为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵,助剂的甲醇溶液浓度为38wt%。
进一步的,步骤(3)中偶联剂改性氧化铝粉体:
将11份氧化铝粉体在115-125℃下加热干燥23h,1:8加入无水乙醇,超声振荡30min后,加入0.4份改性剂(道康宁Z-6173偶联剂),搅拌改性2h后,减压抽滤,在103-107℃鼓风干燥箱中快速干燥。
进一步的,步骤(3)中助剂由1份消泡剂、1份流平剂和1份润湿分散剂组成;交联固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯;稀释剂为乙酸丁酯。
实施例2
一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)铈氧化物CeO2包覆钛白粉:
向钛白粉浆液中加入0.03份分散剂六偏磷酸钠,超声分散35min,设定恒温槽温度为65-70℃,添加无机包膜剂硝酸铈溶液和氢氧化钠溶液,保持浆液pH值为9,陈化2h后,抽滤洗涤5次,将滤饼在104-106℃电热真空干燥箱中干燥10h,研磨得铈氧化物CeO2包覆的钛白粉:
(2)二氧化硅纳米类流体的制备:
将8份硅溶胶用去离子水稀释至46份,超声分散15min,加入11份助剂的甲醇溶液,陈化24h,除去溶剂,将所得固体用水洗3次,再用乙醇洗2次,在68-72℃下干燥6h,得到二氧化硅有机离子盐;将其溶解在57份蒸馏水中,再加入3.5份壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠,在70-72℃下搅拌反应12h后,透析48h,在70-73℃真空干燥箱中干燥24h,得到二氧化硅纳米类流体;
(3)复合氟碳树脂涂料的制备:
将6份绢云母粉、5份碳化硅陶瓷颗粒、偶联改性氧化铝粉体与(1)、(2)中所得物料混匀得颜填料;
向100份成膜树脂氟碳树脂中加入50份稀释剂和助剂,用高速搅拌机搅拌均匀,再加入混匀的颜填料,用砂型高速搅拌机进行砂磨搅拌2h后,加入36份交联固化剂,继续砂磨搅拌至充分混合均匀,放入真空干燥箱中进行真空脱泡,抽真空3次,在真空度0.1MPa下静置2h,直至脱泡完全。
进一步的,步骤(1)中向11份钛白粉中加入水配制成浓度为300g/L的钛白粉浆液,CeO2用量为0.33份。
进一步的,步骤(2)中硅溶胶是指浓度为30wt%的水溶液,pH值为9.5;助剂为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵,助剂的甲醇溶液浓度为40wt%。
进一步的,步骤(3)中偶联剂改性氧化铝粉体:
将13份氧化铝粉体在115-125℃下加热干燥25h,1:12加入无水乙醇,超声振荡35min后,加入0.5份改性剂(道康宁Z-6173偶联剂),搅拌改性3h后,减压抽滤,在103-107℃鼓风干燥箱中快速干燥。
进一步的,步骤(3)中助剂由2份消泡剂、2份流平剂和2份润湿分散剂组成;交联固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯;稀释剂为乙酸丁酯。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比,在步骤(1)中未对钛白粉进行包覆处理,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比,在步骤(3)中未添加二氧化硅纳米类流体,除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为:201610938409公开了一种耐候的TPU帐篷表面涂料。
为了对比本发明制得的复合氟碳树脂涂料的性能,将实施例1、实施例2、对比实施例1、对比实施例2的涂料涂在帐篷面料上晾干,将涂有涂料的帐篷面料室温下用水浸泡100h后观察有无漏水现象,再分别在温度为88℃下放置80h,再分别用280nm的紫外灯照射15h,紫外灯与帐篷面料的距离为0.5m,情况如下:并与对照组涂料的性能进行比较:
在对比实施例1中未对钛白粉进行包覆处理,复合涂料的耐候性能变差;在对比实施例2中未添加二氧化硅纳米类流体,复合涂料的疏水性和耐候性能变差;按照本发明方法制备的复合氟碳树脂涂料具有良好的疏水、耐候耐老化性能,使用安全,能延长帐篷的使用寿命。
Claims (5)
1.一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)铈氧化物CeO2包覆钛白粉:
向钛白粉浆液中加入0.02-0.03份分散剂六偏磷酸钠,超声分散30-35min,设定恒温槽温度为65-70℃,添加无机包膜剂硝酸铈溶液和氢氧化钠溶液,保持浆液pH值为9,陈化1-2h后,抽滤洗涤3-5次,将滤饼在104-106℃电热真空干燥箱中干燥8-10h,研磨得铈氧化物CeO2包覆的钛白粉:
(2)二氧化硅纳米类流体的制备:
将7-8份硅溶胶用去离子水稀释至40-46份,超声分散10-15min,加入10-11份助剂的甲醇溶液,陈化22-24h,除去溶剂,将所得固体用水洗3次,再用乙醇洗2次,在68-72℃下干燥5-6h,得到二氧化硅有机离子盐;将其溶解在50-57份蒸馏水中,再加入3-3.5份壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠,在70-72℃下搅拌反应10-12h后,透析46-48h,在70-73℃真空干燥箱中干燥20-24h,得到二氧化硅纳米类流体;
(3)复合氟碳树脂涂料的制备:
将5-6份绢云母粉、4-5份碳化硅陶瓷颗粒、偶联改性氧化铝粉体与(1)、(2)中所得物料混匀得颜填料;
向90-100份成膜树脂氟碳树脂中加入45-50份稀释剂和助剂,用高速搅拌机搅拌均匀,再加入混匀的颜填料,用砂型高速搅拌机进行砂磨搅拌1-2h后,加入32-36份交联固化剂,继续砂磨搅拌至充分混合均匀,放入真空干燥箱中进行真空脱泡,抽真空2-3次,在真空度0.1MPa下静置1-2h,直至脱泡完全。
2.根据权利要求1所述的一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中向9-11份钛白粉中加入水配制成浓度为290-300g/L的钛白粉浆液,CeO2用量为0.27-0.33份。
3.根据权利要求1所述的一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中硅溶胶是指浓度为28-30wt%的水溶液,pH值为9-9.5;助剂为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵,助剂的甲醇溶液浓度为38-40wt%。
4.根据权利要求1所述的一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中偶联剂改性氧化铝粉体:
将11-13份氧化铝粉体在115-125℃下加热干燥23-25h,1:8-12加入无水乙醇,超声振荡30-35min后,加入0.4-0.5份改性剂(道康宁Z-6173偶联剂),搅拌改性2-3h后,减压抽滤,在103-107℃鼓风干燥箱中快速干燥。
5.根据权利要求1所述的一种帐篷用疏水的耐候耐老化型复合氟碳树脂涂料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中助剂由1-2份消泡剂、1-2份流平剂和1-2份润湿分散剂组成;交联固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯;稀释剂为乙酸丁酯。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190212 |