CN109486326B - 一种凹土改性丙烯酸树脂浆料及其制备方法以及在隔热涂料和金属保护涂料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，由以下组分构成：丙烯酸树脂，凹凸棒石纳米陶瓷纤维，分散剂，去离子水，其中各组分的质量比为：丙烯酸树脂35‑50，有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维为5‑20，分散剂为0.5‑5，去离子水混合液为固体总质量的40‑60。其中采用硅烷偶联剂对凹凸棒石纳米陶瓷纤维进行修饰。其优点是：采用凹凸棒石改性丙烯酸树脂作为涂料的助剂，能够充分的利用其纤维性能，提高涂料韧性，加强其机械性能；同时改性的丙烯酸树脂具有更优异的耐高温性能。

Description

一种凹土改性丙烯酸树脂浆料及其制备方法以及在隔热涂料 和金属保护涂料中的应用
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及了一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，还涉及了一种凹土改性丙烯酸树脂浆料的制备方法，更涉及了凹土改性丙烯酸树脂浆料在隔热涂料中的应用，更涉及了凹土改性丙烯酸树脂浆料在金属保护涂料中的应用。
背景技术
丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类几其它烯属单体共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂。其具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。但是目前的未改性的丙烯酸树脂耐高温性能,机械强度，有机涂层的致密性，耐腐蚀性等性能存在一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的是：针对上述不足，提供一种凹土改性丙烯酸树脂浆料及其制备方法以及在隔热涂料和金属保护涂料中的应用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
首先将凹土进行有机修饰，将5份凹土(纯度大于97％)加入100份酒精中，在常温下低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后加入硅烷偶联剂5份先在在常温下500-1000RPM搅拌20分钟，然后在70℃下以500-1000RPM搅拌4小时。反应完成后，将产品抽滤，用酒精冲洗3遍，然后在70℃真空烘12小时。一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，由以下组分构成：丙烯酸树脂，有机修饰凹凸棒石纳米陶瓷纤维，分散剂，去离子水，其中各组分的质量比为：丙烯酸树脂 35-50，有机修饰凹凸棒石纳米陶瓷纤维为5-20，分散剂为0.5-5，去离子水为固体总质量的40-60。
所述丙烯酸树脂为丙烯酸树脂AT-9LO，水性羟基丙烯酸树脂ETERSOL 1194-D，水性丙烯酸树脂
Figure BDA0001890247690000021
A 242中的一种或几种。
所述凹凸棒石纳米陶瓷纤维的平均直径在50纳米，平均直径长度1-2微米，使用前180℃烧结2小时，然后在300目网过筛。
所述分散剂为BYKLPC22116，BYKLPC22092，或者NM7，T61的一种或几种。
所述偶联剂为KH550，KH560，KH570的一种或几种。
一种凹土改性丙烯酸树脂浆料的制备方法，首先将凹土进行有机修饰，将 5份凹土(纯度大于97％)加入100份酒精中，在常温下低速500-1000RPM搅拌 30分钟，然后加入硅烷偶联剂5份先在在常温下500-1000RPM搅拌20分钟，然后在70℃下以500-1000RPM搅拌4小时。反应完成后，将产品抽滤，用酒精冲洗3遍，然后在70℃真空烘12小时。将上述的丙烯酸树脂、分散剂，以及去离子水先混合均匀，加入有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维先低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后在高剪切分散机以5000-7000RPM的转速搅拌1-2小时，在经过超声分散30分钟，球磨分散1小时，过滤得到凹土改性丙烯酸树脂浆料。
凹土改性丙烯酸树脂浆料在隔热涂料中的应用，先将隔热填料气凝胶 15-30份，空心陶瓷微珠5-15份，分散剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.5份，水20-45 份混合均匀，在加入上述凹土改性丙烯酸树脂浆料25-35份在机械搅拌机下以1000-2000RPM搅拌1-2小时，即可得到隔热涂料。
凹土改性丙烯酸树脂浆料在金属保护涂料中的应用，将上述到凹土改性丙烯酸树脂浆料15-30份，水性羟基丙烯酸树脂30-50份，分散剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.5份，水20-45份混合均匀，按树脂的固含和氨基的固含量的比例1： 3-6加入固化剂氨基树脂，机械搅拌机以1000-2000RPM搅拌1-2小时得到金属保护涂料。。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：采用凹凸棒石改性丙烯酸树脂作为涂料的助剂，能够充分的利用其纤维性能，提高涂料韧性，加强其机械性能；同时改性的丙烯酸树脂具有更优异的耐高温性能；凹凸棒石是一种具有纤维结构的含水富镁的硅酸铝盐，其结构中具有倒转排列的四面体构型和不连续的八面体层形成的孔道结构，这种特殊结构的孔道结构、尺寸和表面极性可允许小尺寸的分子进入其内，C＝O基团能与凹凸棒石的边缘Si-OH之间的氢键作用从而形成一类特殊的有机-无机杂化材料，因此采用纳米纤维凹凸棒石改性的的涂料能够加强涂料的渗透性和涂膜的附着力，并且涂层具有更佳致密的结构，有效减少腐蚀介质的渗透，提高材料的耐腐蚀能力。
附图说明
图1为本发明的凹凸棒石纤维改性丙烯酸树脂电镜图。
图2为本发明的保温隔热涂层界面电镜图。
图3为本发明的金属涂层界面电镜图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
如图1所示，本发明的一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，由以下组分构成：丙烯酸树脂，凹凸棒石纳米陶瓷纤维，分散剂，去离子水，其中各组分的质量比为：丙烯酸树脂40，有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维为8，分散剂为2，去离子水为固体总质量的50。
首先将凹土进行有机修饰，将10克凹土(纯度大于97％)加入200g酒精中，在常温下低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后加入10gKH550先在在常温下 500-1000RPM搅拌20分钟，然后在70℃下以500-1000RPM搅拌4小时。反应完成后，将产品抽滤，用酒精冲洗3遍，然后在70℃真空烘12小时。
其中，所述丙烯酸树脂优选为丙烯酸树脂丙烯酸树脂AT-9LO。
所述凹凸棒石纳米陶瓷纤维的平均直径在50纳米，平均直径长度1-2微米，纯度大于97％，使用前180℃烧结2小时，然后在300目网过筛。
所述分散剂优选为BYKLPC22092。
所述偶联剂优选为KH550。
一种凹土改性丙烯酸树脂浆料的制备方法，将上述的丙烯酸树脂AT-9LO、分散剂BYKLPC22092，以及去离子水先混合均匀，加入有机修饰过的凹凸棒石纳米陶瓷纤维，先低速600RPM搅拌30分钟，然后在高剪切分散机以 7000RPM的转速搅拌2小时，在经过超声分散30分钟，球磨分散1小时，过滤得到凹土改性丙烯酸树脂浆料。
实施例二：
如图1所示，本发明的一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，由以下组分构成：丙烯酸树脂，凹凸棒石纳米陶瓷纤维，分散剂，去离子水，其中各组分的质量比为：丙烯酸树脂35，凹凸棒石纳米陶瓷纤维为8，分散剂为2.5，去离子水与固体总质量的45。
首先将凹土进行有机修饰，将10克凹土(纯度大于97％)加入200g酒精中，在常温下低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后加入10gKH570先在在常温下 500-1000RPM搅拌20分钟，然后在70℃下以500-1000RPM搅拌4小时。反应完成后，将产品抽滤，用酒精冲洗3遍，然后在70℃真空烘12小时。
所述丙烯酸树脂优选为水性羟基丙烯酸树脂ETERSOL 1194-D。
所述凹凸棒石纳米陶瓷纤维的平均直径在50纳米，平均直径长度1-2微米，纯度大于97％，使用前180℃烧结2小时，然后在300目网过筛。
所述分散剂优选为T61。
所述偶联剂优选为KH560。
一种凹土改性丙烯酸树脂浆料的制备方法，将上述的水性羟基丙烯酸树脂ETERSOL 1194-D、分散剂T61，以及去离子水先混合均匀，加入有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维先低速800RPM搅拌30分钟，然后在高剪切分散机以 6000RPM的转速搅拌2小时，在经过超声分散30分钟，球磨分散1小时，过滤得到凹土改性丙烯酸树脂浆料。
实施例三：
如图1所示，本发明的一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，由以下组分构成：丙烯酸树脂，凹凸棒石纳米陶瓷纤维，分散剂，去离子水，其中各组分的质量比为：丙烯酸树脂50，凹凸棒石纳米陶瓷纤维为10，分散剂为3，去离子水为固体总质量的60。
首先将凹土进行有机修饰，将10克凹土(纯度大于97％)加入200g酒精中，在常温下低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后加入10gKH560先在在常温下 500-1000RPM搅拌20分钟，然后在70℃下以500-1000RPM搅拌5小时。反应完成后，将产品抽滤，用酒精冲洗3遍，然后在70℃真空烘12小时。
所述丙烯酸树脂优选为水性丙烯酸树脂
Figure BDA0001890247690000061
A 242。
所述凹凸棒石纳米陶瓷纤维的平均直径在50纳米，平均直径长度1-2微米，纯度大于97％，使用前180℃烧结2小时，然后在300目网过筛。
所述分散剂优选为BYKLPC22116。
所述偶联剂优选为KH570。
一种凹土改性丙烯酸树脂浆料的制备方法，将上述的水性丙烯酸树脂
Figure BDA0001890247690000062
A 242、分散剂BYKLPC22116，以及去离子水先混合均匀，加入凹凸棒石纳米陶瓷纤维先低速900RPM搅拌30分钟，然后在高剪切分散机以 5000RPM的转速搅拌1.5小时，在经过超声分散30分钟，球磨分散1小时，过滤得到凹土改性丙烯酸树脂浆料。
实施例四：
如图2所示，凹土改性丙烯酸树脂浆料在隔热涂料中的应用，先将隔热填料气凝胶25份，空心陶瓷微珠12.5份，分散剂0.5份，消泡剂0.1份，水37.5 份混合均匀，在加入上述凹土改性丙烯酸树脂浆料30份在机械搅拌机下以 1500RPM搅拌小时，即可得到隔热涂料。
实施例五
如图3所示，凹土改性丙烯酸树脂浆料在金属保护涂料中的应用，将上述到凹土改性丙烯酸树脂浆料25份，水性羟基丙烯酸树脂45份，分散剂1份，消泡剂0.1份，水30份混合均匀，按树脂的固含和氨基的固含量的比例1：3-6 加入固化剂氨基树脂135份，机械搅拌机以2000RPM搅拌2小时得到金属保护涂料。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：采用凹凸棒石改性丙烯酸树脂作为涂料的助剂，能够充分的利用其纤维性能，提高涂料韧性，加强其机械性能；同时改性的丙烯酸树脂具有更优异的耐高温性能；凹凸棒石是一种具有纤维结构的含水富镁的硅酸铝盐，其结构中具有倒转排列的四面体构型和不连续的八面体层形成的孔道结构，这种特殊结构的孔道结构、尺寸和表面极性可允许小尺寸的分子进入其内，C＝O基团能与凹凸棒石的边缘Si-OH之间的氢键作用从而形成一类特殊的有机-无机杂化材料，因此采用纳米纤维凹凸棒石改性的的涂料能够加强涂料的渗透性和涂膜的附着力，并且涂层具有更佳致密的结构，有效减少腐蚀介质的渗透，提高材料的耐腐蚀能力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，其特征在于：由以下组分构成：丙烯酸树脂，有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维，分散剂，去离子水，其中各组分的质量比为：丙烯酸树脂35-50，有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维为5-20，分散剂为0.5-5，去离子水为固体总质量的40-60；所述丙烯酸树脂为丙烯酸树脂AT-9LO，水性羟基丙烯酸树脂ETERSOL 1194-D，水性丙烯酸树脂
Figure FDA0002691638230000011
A 242中的一种或几种；
所述有机修饰的凹凸棒石纳米陶瓷纤维的制备方法包括：首先将凹土进行有机修饰，将5份凹土加入100份酒精中，在常温下低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后加入硅烷偶联剂5份先在在常温下500-1000RPM搅拌20分钟，然后在70℃下以500-1000RPM搅拌4小时，反应完成后，将产品抽滤，用酒精冲洗3遍，然后在70℃真空烘12小时。
2.根据权利要求1所述的一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，其特征在于：所述凹凸棒石纳米陶瓷纤维的平均直径在50纳米，平均直径长度1-2微米，纯度大于97％，使用前在180℃烧结2小时，然后在300目网过筛。
3.根据权利要求1所述的一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，其特征在于：所述偶联剂为KH550，KH560，KH570的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种凹土改性丙烯酸树脂浆料，其特征在于：所述分散剂为BYKLPC22116，BYKLPC22092，或者NM7，T61的一种或几种。
5.权利要求1-4任一所述的凹土改性丙烯酸树脂浆料的制备方法，其特征在于：将上述的丙烯酸树脂、分散剂，以及去离子水先混合均匀，加入有机修饰过的凹凸棒石纳米陶瓷纤维先低速500-1000RPM搅拌30分钟，然后在高剪切分散机以5000-7000RPM的转速搅拌1-2小时，在经过超声分散30分钟，球磨分散1小时，过滤得到凹土改性丙烯酸树脂浆料。
6.权利要求1-4任一所述的凹土改性丙烯酸树脂浆料在隔热涂料中的应用，其特征在于：先将隔热填料气凝胶15-30份，空心陶瓷微珠5-15份，分散剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.5份，水20-45份混合均匀，在加入上述凹土改性丙烯酸树脂浆料25-35份在机械搅拌机下以1000-2000RPM搅拌1-2小时，即可得到隔热涂料。
7.权利要求1-4任一所述的凹土改性丙烯酸树脂浆料在金属保护涂料中的应用，其特征在于：将上述凹土改性丙烯酸树脂浆料15-30份，水性羟基丙烯酸树脂30-50份，分散剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.5份，水20-45份混合均匀，按树脂的固含和氨基的固含量的比例1：3-6加入固化剂氨基树脂，机械搅拌机以1000-2000RPM搅拌1-2小时得到金属保护涂料。
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GR01 Patent grant
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