CN109321084A - 一种自洁型护栏涂料、其制备方法及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自洁型护栏涂料、其制备方法及使用方法。该用于护栏表面的自洁型涂料，包括底层和表层，底层喷涂到护栏的表面上，表层喷涂到底层层上；底层包括丁酸、异氰酸酯、聚氨酯、纳米氧化铝和分散剂，表层包括纳米氧化锌、乙二醇丁醚、柠檬酸酯和环氧树脂。本发明提供的自洁型护栏涂料能够使护栏的表面具有自洁的功能。

Description

一种自洁型护栏涂料、其制备方法及使用方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种自洁型护栏涂料、其制备方法及使用方法。
背景技术
城市的发展，离不开对城市的建设和规划，在城市的建设中，需要建设人员按照城市的规划进行安全有序地施工。在施工的过程中，不可避免地需要避免其他外来人员进入施工现场，造成安全隐患；目前几乎每一个施工现场都会采取一些措施对施工场地进行隔离。最常见的措施就是在施工现场利用防护栏进行隔离，以避免其他外来人员进入施工现场，发生意外而造成安全事故。
用于隔离施工场地的防护栏，由于长期处于施工现场，不可避免地容易被灰尘或其它污染物附着弄脏，一般的灰尘还比较好处理，像其它的油污、甚至带有腐蚀性的化学物质，粘覆在护栏的表面就变得很难处理。
随着工业的发展，汽车尾气、工业废气等含有各种化学成分的污染物，对护栏的耐沾污能力提出了更高要求。
因此专门为其研发一种自洁环保又能保护护栏免于腐蚀的涂料对于社会生产应用方面是十分有必要的。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种自洁型护栏涂料、其制备方法及使用方法。其表层利用氧化锌的光催化反应就能够把吸附在氧化锌表面的有机污染物分解为CO2和H2O，同剩余的无机物一起可被正常的清水或雨水冲刷干净；乙二醛丁醚能够减小表层的表面张力，使灰尘或污染物难以附着在护栏的表面从而实现自清洁功能；底层所包含的聚氨酯具有耐腐蚀作用，防止表层与护栏表面直接接触而腐蚀或分解护栏表面，异氰酸酯和纳米氧化铝能够增强底层在护栏表面的附着力和机械强度。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种自洁型护栏涂料，其包括底层和表层；
底层主要是由以下质量份数的物质组成：
丁酸22.5-37.4、异氰酸酯24.4-28.6、聚氨酯18.2-27.5、纳米氧化铝4.6-8.8和分散剂3.2-5.8；
表层主要是由以下质量份数的物质组成：
纳米氧化锌14.2-25.6、乙二醇丁醚4.3-7.6、柠檬酸酯9.5-12.7和环氧树脂15.5-21.3。
底层所包含的聚氨酯具有耐腐蚀作用，防止表层与护栏表面直接接触而腐蚀或分解护栏表面。
异氰酸酯和纳米氧化铝能够增强底层在护栏表面的附着力和机械强度。
表层利用氧化锌的光催化反应就能够把吸附在氧化锌表面的有机污染物分解为CO2和H2O，同剩余的无机物一起可被正常的清水或雨水冲刷干净。
乙二醛丁醚能够减小表层的张力，使灰尘或污染物难以附着在护栏的表面从而实现自清洁功能。
环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例，它能制成各具特色、用途各异的品种，其共性：
1.耐化学品性优良，尤其是耐碱性。
2.漆膜附着力强，特别是对金属。
3.具有较好的耐热性和电绝缘性。
4.漆膜保色性较好。
柠檬酸酯是一种优秀的增塑剂，能够提高表层的膜面强度。
优选地，自洁型护栏涂料：
底层主要是由以下质量份数的物质组成：
丁酸26.4-35.2、异氰酸酯25.3-27.6、聚氨酯19.5-26.3、纳米氧化铝4.8-7.4和分散剂3.9-4.7；
表层主要是由以下质量份数的物质组成：
纳米氧化锌15.5-23.4、乙二醇丁醚4.8-6.2、柠檬酸酯10.3-12.1和环氧树脂16.4-19.5。
优选地，自洁型护栏涂料：
底层主要是由以下质量份数的物质组成：
丁酸28.6-30.5、异氰酸酯26.2-27.4、聚氨酯21.7-24.8、纳米氧化铝5.5-6.7和分散剂4.1-4.5；
表层主要是由以下质量份数的物质组成：
纳米氧化锌17.8-21.3、乙二醇丁醚5.5-5.8、柠檬酸酯10.6-11.3和环氧树脂17.5-18.4。
优选地，自洁型护栏涂料：
底层主要是由以下质量份数的物质组成：
丁酸29.5、异氰酸酯26.7、聚氨酯22.3、纳米氧化铝6.4和分散剂4.2；表层主要是由以下质量份数的物质组成：
纳米氧化锌20.5、乙二醇丁醚5.7、柠檬酸酯10.8和环氧树脂17.6。
本发明同时也提供了一种自洁型护栏涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸22.5-37.4、异氰酸酯24.4-28.6、聚氨酯18.2-27.5、纳米氧化铝4.6-8.8、分散剂3.2-5.8、纳米氧化锌14.2-25.6、乙二醇丁醚4.3-7.6、柠檬酸酯9.5-12.7和环氧树脂15.5-21.3；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在45℃-68℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1h-2h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在5℃-12℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1h-2h后，即得表层涂料。
优选地，所述的纳米氧化锌颗粒大小为10-20纳米。
优选地，所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
优选地，所述S2中的搅拌温度为25℃-38℃。
本发明同时还提供了一种自洁型护栏涂料的使用方法，包括如下步骤：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明提供的自洁型护栏涂料，其表层能够利用氧化锌的光催化反应就能够把吸附在氧化锌表面的有机污染物分解为CO2和H2O，同剩余的无机物一起可被正常的清水或雨水冲刷干净；乙二醛丁醚能够减小表层的表面张力，使灰尘或污染物难以附着在护栏的表面从而实现自清洁功能；底层所包含的聚氨酯具有耐腐蚀作用，防止表层与护栏表面直接接触而腐蚀或分解护栏表面，异氰酸酯和纳米氧化铝能够增强底层在护栏表面的附着力和机械强度。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
一种自洁型护栏涂料，其包括底层和表层；
底层主要是由以下质量份数的物质组成：
丁酸22.5-37.4、异氰酸酯24.4-28.6、聚氨酯18.2-27.5、纳米氧化铝4.6-8.8和分散剂3.2-5.8；
表层主要是由以下质量份数的物质组成：
纳米氧化锌14.2-25.6、乙二醇丁醚4.3-7.6、柠檬酸酯9.5-12.7和环氧树脂15.5-21.3。
底层所包含的聚氨酯具有耐腐蚀作用，防止表层与护栏表面直接接触而腐蚀或分解护栏表面。
异氰酸酯和纳米氧化铝能够增强底层在护栏表面的附着力和机械强度。
表层利用氧化锌的光催化反应就能够把吸附在氧化锌表面的有机污染物分解为CO2和H2O，同剩余的无机物一起可被正常的清水或雨水冲刷干净。
乙二醛丁醚能够减小表层的张力，使灰尘或污染物难以附着在护栏的表面从而实现自清洁功能；
环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例，它能制成各具特色、用途各异的品种。其共性：
1.耐化学品性优良，尤其是耐碱性。
2.漆膜附着力强，特别是对金属。
3.具有较好的耐热性和电绝缘性。
4.漆膜保色性较好。
柠檬酸酯是一种优秀的增塑剂，能够提高表层的膜面强度。
本发明同时也提供了一种自洁型护栏涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸22.5-37.4、异氰酸酯24.4-28.6、聚氨酯18.2-27.5、纳米氧化铝4.6-8.8、分散剂3.2-5.8、纳米氧化锌14.2-25.6、乙二醇丁醚4.3-7.6、柠檬酸酯9.5-12.7和环氧树脂15.5-21.3；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在45℃-68℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1h-2h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在5℃-12℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1h-2h后，即得表层涂料。
本发明同时还提供了一种自洁型护栏涂料的使用方法，包括如下步骤：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例1
原料质量：丁酸22.5g、异氰酸酯24.4g、聚氨酯18.2g、纳米氧化铝4.6g、分散剂3.2g、纳米氧化锌14.2g、乙二醇丁醚4.3g、柠檬酸酯9.5g和环氧树脂15.5g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸22.5g、异氰酸酯24.4g、聚氨酯18.2g、纳米氧化铝4.6g、分散剂3.2g、纳米氧化锌14.2g、乙二醇丁醚4.3g、柠檬酸酯9.5g和环氧树脂15.5g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在45℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在5℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为10纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为25℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例2
原料质量：丁酸37.4g、异氰酸酯28.6g、聚氨酯27.5g、纳米氧化铝8.8g、分散剂5.8g、纳米氧化锌25.6g、乙二醇丁醚7.6g、柠檬酸酯12.7g和环氧树脂21.3g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸37.4g、异氰酸酯28.6g、聚氨酯27.5g、纳米氧化铝8.8g、分散剂5.8g、纳米氧化锌25.6g、乙二醇丁醚7.6g、柠檬酸酯12.7g和环氧树脂21.3g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在68℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置2h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在12℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置2h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为20纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为38℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例3
原料质量：丁酸26.4g、异氰酸酯25.3g、聚氨酯19.5g、纳米氧化铝4.8g、分散剂3.9g、纳米氧化锌15.5g、乙二醇丁醚4.8g、柠檬酸酯10.3g和环氧树脂16.4g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸26.4g、异氰酸酯25.3g、聚氨酯19.5g、纳米氧化铝4.8g、分散剂3.9g、纳米氧化锌15.5g、乙二醇丁醚4.8g、柠檬酸酯10.3g和环氧树脂16.4g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在55℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1.2h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在6℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1.5h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为12纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为30℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例4
原料质量：丁酸35.2g、异氰酸酯27.6g、聚氨酯26.3g、纳米氧化铝7.4g、分散剂4.7g、纳米氧化锌23.4g、乙二醇丁醚6.2g、柠檬酸酯12.1g和环氧树脂19.5g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸35.2g、异氰酸酯27.6g、聚氨酯26.3g、纳米氧化铝7.4g、分散剂4.7g、纳米氧化锌23.4g、乙二醇丁醚6.2g、柠檬酸酯12.1g和环氧树脂19.5g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在65℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在10℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1.8h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为14纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为28℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例5
原料质量：丁酸28.6g、异氰酸酯26.2g、聚氨酯21.7g、纳米氧化铝5.5g、分散剂4.1g、纳米氧化锌17.8g、乙二醇丁醚5.5g、柠檬酸酯10.6g和环氧树脂17.5g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸28.6g、异氰酸酯26.2g、聚氨酯21.7g、纳米氧化铝5.5g、分散剂4.1g、纳米氧化锌17.8g、乙二醇丁醚5.5g、柠檬酸酯10.6g和环氧树脂17.5g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在48℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在7℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1.5h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为20纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为32℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例6
原料质量：丁酸29.5g、异氰酸酯26.7g、聚氨酯22.3g、纳米氧化铝6.4g、分散剂4.2g、纳米氧化锌20.5g、乙二醇丁醚5.7g、柠檬酸酯10.8g和环氧树脂17.6g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸29.5g、异氰酸酯26.7g、聚氨酯22.3g、纳米氧化铝6.4g、分散剂4.2g、纳米氧化锌20.5g、乙二醇丁醚5.7g、柠檬酸酯10.8g和环氧树脂17.6g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在50℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置2h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在9℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1.4h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为16纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为28℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
实施例7
原料质量：丁酸22.5g、异氰酸酯24.4g、聚氨酯18.2g、纳米氧化铝4.6g、分散剂3.2g、纳米氧化锌14.2g、乙二醇丁醚4.3g、柠檬酸酯9.5g和环氧树脂15.5g。
制备方法：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸22.5g、异氰酸酯24.4g、聚氨酯18.2g、纳米氧化铝4.6g、分散剂3.2g、纳米氧化锌14.2g、乙二醇丁醚4.3g、柠檬酸酯9.5g和环氧树脂15.5g；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在48℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1.8h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在10℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1.6h后，即得表层涂料。
本实施例中所述的纳米氧化锌颗粒大小为15纳米。
本实施例中所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂后再与混合悬浊液混合。
本实施例中所述S2中的搅拌温度为30℃。
使用方法：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
以下通过相应的实验对本发明作进一步说明：
采用本发明制备的自洁型护栏涂料，与传统型涂料进行各方面指标和性能测试，结果见下表。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自洁型护栏涂料，其包括底层和表层，其特征在于，
所述底层包括丁酸、异氰酸酯、聚氨酯、纳米氧化铝和分散剂，其质量份数为：丁酸22.5-37.4、异氰酸酯24.4-28.6、聚氨酯18.2-27.5、纳米氧化铝4.6-8.8和分散剂3.2-5.8；
所述表层包括纳米氧化锌、乙二醇丁醚、柠檬酸酯和环氧树脂，其质量份数为：纳米氧化锌14.2-25.6、乙二醇丁醚4.3-7.6、柠檬酸酯9.5-12.7和环氧树脂15.5-21.3。
2.如权利要求1所述的自洁型护栏涂料，其特征在于，
底层的质量份数为：丁酸26.4-35.2、异氰酸酯25.3-27.6、聚氨酯19.5-26.3、纳米氧化铝4.8-7.4和分散剂3.9-4.7；
表层的质量份数为：纳米氧化锌15.5-23.4、乙二醇丁醚4.8-6.2、柠檬酸酯10.3-12.1和环氧树脂16.4-19.5。
3.如权利要求2所述的自洁型护栏涂料，其特征在于，
底层的质量份数为：丁酸28.6-30.5、异氰酸酯26.2-27.4、聚氨酯21.7-24.8、纳米氧化铝5.5-6.7和分散剂4.1-4.5；
表层的质量份数为：纳米氧化锌17.8-21.3、乙二醇丁醚5.5-5.8、柠檬酸酯10.6-11.3和环氧树脂17.5-18.4。
4.如权利要求3所述的自洁型护栏涂料，其特征在于，
底层的质量份数为：丁酸29.5、异氰酸酯26.7、聚氨酯22.3、纳米氧化铝6.4和分散剂4.2；
表层的质量份数为：纳米氧化锌20.5、乙二醇丁醚5.7、柠檬酸酯10.8和环氧树脂17.6。
5.一种自洁型护栏涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选取涂层原料：按质量份数计，选称出丁酸22.5-37.4、异氰酸酯24.4-28.6、聚氨酯18.2-27.5、纳米氧化铝4.6-8.8、分散剂3.2-5.8、纳米氧化锌14.2-25.6、乙二醇丁醚4.3-7.6、柠檬酸酯9.5-12.7和环氧树脂15.5-21.3；
S2、制取底层涂料：将S1中选取的聚氨酯和异氰酸酯在45℃-68℃下加入丁酸中，混合成溶液后，再加入纳米氧化铝和分散剂并搅拌至呈乳状液态，静置1h-2h后，即得底层涂料；
S3、制取表层涂料：将S1中选取的氧化锌和乙二醇丁醚在5℃-12℃下混合并搅拌均匀，再将氧化锌和乙二醇丁醚的混合悬浊液中加入柠檬酸酯和环氧树脂，并搅拌至呈乳状液态，静置1h-2h后，即得表层涂料。
6.如权利要求5所述的自洁型护栏涂料的制备方法，其特征在于：所述的纳米氧化锌颗粒大小为10-20纳米。
7.如权利要求5所述的自洁型护栏涂料的制备方法，其特征在于：所述S3中应先将柠檬酸酯和环氧树脂混合后再与混合悬浊液混合。
8.如权利要求5所述的自洁型护栏涂料的制备方法，其特征在于：所述S2中的搅拌温度为25℃-38℃。
9.一种权利要求1-4任一项所述的自洁型护栏涂料的使用方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、将底层涂料喷涂到护栏表面上；
S2、将表层涂料喷涂到底层涂料上。
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