CN110194930A - 一种耐高温抗高寒涂料及其应用 - Google Patents

一种耐高温抗高寒涂料及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温抗高寒涂料，按重量份计包括：磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯20‑45份、有机硅改性环氧树脂15‑35份，附着力促进剂1‑5份、增滑助剂2‑6份、粘度调整溶剂4‑10份、抗氧剂0.5‑2份、固化剂4‑12份和溶剂20‑40份；本发明的耐高温抗高寒涂料应用于沥青包装袋内侧涂层，选用合适的磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯，同时添加抗氧化剂，协同有效改善涂料的耐高温性，可在高达200度的高温下使用，且具有较好的机械性能和稳定性；添加有机硅改性环氧树脂，其中，有机硅由于其特殊的分子结构，具有优异的热稳定性和柔韧性，将其对环氧树脂进行改性，使得涂料层在完全固化后具有较好的耐低温性，适宜用作包装袋内表面的涂覆防腐作业。

Description

一种耐高温抗高寒涂料及其应用
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，更具体的是涉及一种耐高温抗高寒涂料及其应用。
背景技术
沥青作为石油化工的重要产品，已被广泛应用到道路和工程建设等领域，我国每年沥青产量在2500万吨左右，长期以来，沥青传统的包装方式为纸袋装或铁桶装，因沥青本身固有的特性及仓储运输的要求而对其包装有特殊的要求，一般要求包装袋材料须能承受大于120℃以上的高温，传统的纸质包装袋由于其防水防潮性能差，且强度较低，不适合重复使用，聚丙烯包装袋难以应用在100℃以上的物料包装，而且低温时容易变脆而发生老化，影响其正常使用，严重影响了生产；因此，需要对包装袋进行改造，对包装袋内部进行涂料涂覆，使得包装袋具有较好的耐高温抗高寒能力，以满足生产运输需要。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种耐高温抗高寒涂料，所述的涂料按重量份计包括：磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯20-45份、有机硅改性环氧树脂15-35份，附着力促进剂1-5份、增滑助剂2-6份、粘度调整溶剂4-10份、抗氧剂0.5-2份、固化剂4-12份和溶剂20-40份；
所述的磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯为以下原料的反应产物：多元醇、磷酸酯单体、多异氰酸酯和丙烯酸羟基酯；
所述的磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：
(a)将磷酸酯单体与多元醇的羟基按照摩尔比1:2.5-4.5，在40-70℃,2-3h内下均匀滴加磷酸酯单体与甲苯的混合物，滴加完毕后，保温2-3h得到羟基封端聚合物；
(b)将步骤(a)中的羟基封端聚合物与多异氰酸酯的异氰酸酯基按照摩尔比1:1～2在70-90℃下反应得到异氰酸基封端聚合物；
(c)将步骤(b)中的异氰酸基封端聚合物加入丙烯酸羟基酯中，其中异氰酸基与丙烯酸羟基酯的摩尔比为1:1～1.2，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，以在70-95℃下反应，当反应物中wNCO不再发生变化时，得到磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯；
所述的有机硅改性环氧树脂的制备方法为：按重量份计，将60-75份羟基封端聚二甲基硅氧烷与20-40份环氧树脂混合，加入1-1.5份催化剂，于60-80℃下然后进行固化交联反应，反应时间4-6h，得到所述有机硅改性环氧树脂。
优选地，所述的附着力促进剂为双官能团硅烷；所述的增滑助剂为聚乙烯蜡；所述的粘度调整剂为甲苯；所述的溶剂为乙酸乙酯。
优选地，所述的多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇中的一种。
优选地，所述的固化剂为异氟尔酮二异氰酸酯或异氟尔酮二胺中的一种。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010中的一种或两种任意比例的混合。
优选地，上述耐高温抗高寒涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按各质量配比称取各组分；
(2)将磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂进行混合后制得混合物；
(3)在混合物中加入附着力促进剂、增滑助剂、粘度调整溶剂和溶剂并搅拌1-2h混匀，加入固化剂后即得所述耐高温抗高寒涂料。
本发明还提供了一种上述耐高温抗高寒涂料的应用，将所述涂料均匀涂在包装袋基材上，通过紫外光或加热进行固化。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的耐高温抗高寒涂料应用于沥青包装袋内侧涂层，选用合适的磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯，同时添加抗氧化剂，协同有效改善涂料的耐高温性，可在高达200度的高温下使用，且具有较好的机械性能和稳定性；
(2)添加有机硅改性环氧树脂，其中，有机硅由于其特殊的分子结构，具有优异的热稳定性和柔韧性，将其对环氧树脂进行改性，使得涂料层在完全固化后具有较好的耐低温性，适宜用作包装袋内表面的涂覆防腐作业。
(3)采用异氟尔酮二异氰酸酯或异佛尔酮二胺作为固化剂，使得涂料对包装袋的附着力强，增强包装袋的力学性能，且使包装袋具有较好的耐腐蚀性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种耐高温抗高寒涂料，所述的涂料按重量份计包括：磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯30份、有机硅改性环氧树脂20份，双官能团硅烷4份、聚乙烯蜡5份、甲苯6份、抗氧剂10101份、异氟尔酮二异氰酸酯8份和乙酸乙酯26份；
其中，有机硅改性环氧树脂的制备方法为，按重量份计，将羟基封端聚二甲基硅氧烷70份、环氧树脂26份和催化剂1.5份，于75℃条件下反应5.5h制得；
磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：
(a)将磷酸酯单体与多元醇的羟基按照摩尔比1:3，在60℃，2h内均匀滴加磷酸酯单体与甲苯的混合物，滴加完毕后，保温2h得到羟基封端聚合物；
(b)将步骤(a)中的羟基封端聚合物与多异氰酸酯的异氰酸酯基按照摩尔比1:1.5在85℃下反应得到异氰酸基封端聚合物；
(c)将步骤(b)中的异氰酸基封端聚合物加入丙烯酸羟基酯中，其中异氰酸基与丙烯酸羟基酯的摩尔比为1:1.1，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，以在85℃下反应，当反应物中wNCO不再发生变化时，得到磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯。
上述耐高温抗高寒涂料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按各质量配比称取各组分；
(2)将磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂进行混合后制得混合物；
(3)在混合物中加入附着力促进剂、增滑助剂、粘度调整溶剂和溶剂并搅拌1.5h混匀，加入固化剂后即得所述耐高温抗高寒涂料。
实施例2
一种耐高温抗高寒涂料，所述的涂料按重量份计包括：磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯35份、有机硅改性环氧树脂15份，双官能团硅烷3份、聚乙烯蜡3份、甲苯5份、抗氧剂10102份、异氟尔酮二胺10份和乙酸乙酯27份；
有机硅改性环氧树脂的制备方法为，按重量份计，将羟基封端聚二甲基硅氧烷72份、环氧树脂27份和催化剂1份，于65℃条件下反应4.5h制得；
磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯制备方法为：
(a)将磷酸酯单体与多元醇的羟基按照摩尔比1:4，在55℃，3h内均匀滴加磷酸酯单体与甲苯的混合物，滴加完毕后，保温3h得到羟基封端聚合物；
(b)将步骤(a)中的羟基封端聚合物与多异氰酸酯的异氰酸酯基按照摩尔比1:2在90℃下反应得到异氰酸基封端聚合物；
(c)将步骤(b)中的异氰酸基封端聚合物加入丙烯酸羟基酯中，其中异氰酸基与丙烯酸羟基酯的摩尔比为1:1，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，以在85℃下反应，当反应物中wNCO不再发生变化时，得到磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯。
上述耐高温抗高寒涂料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按各质量配比称取各组分；
(2)将磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂进行混合后制得混合物；
(3)在混合物中加入附着力促进剂、增滑助剂、粘度调整溶剂和溶剂并搅拌1.5h混匀，加入固化剂后即得所述耐高温抗高寒涂料。
实施例3
一种耐高温抗高寒涂料，所述的涂料按重量份计包括：磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯32份、有机硅改性环氧树脂24份，双官能团硅烷2份、聚乙烯蜡3份、甲苯5份、抗氧剂10762份、异氟尔酮二胺9份和乙酸乙酯23份；
其中有机硅改性环氧树脂的制备方法为，按重量份计，羟基封端聚二甲基硅氧烷65份、环氧树脂33份和催化剂1.5份，于80℃条件下反应4h制得；
磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：
(a)将磷酸酯单体与多元醇的羟基按照摩尔比1:2.5，在60℃，2.5h内均匀滴加磷酸酯单体与甲苯的混合物，滴加完毕后，保温3h得到羟基封端聚合物；
(b)将步骤(a)中的羟基封端聚合物与多异氰酸酯的异氰酸酯基按照摩尔比1:2在85℃下反应得到异氰酸基封端聚合物；
(c)将步骤(b)中的异氰酸基封端聚合物加入丙烯酸羟基酯中，其中异氰酸基与丙烯酸羟基酯的摩尔比为1:1.2，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，以在85℃下反应，当反应物中wNCO不再发生变化时，得到磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯。
上述耐高温抗高寒涂料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按各质量配比称取各组分；
(2)将磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂进行混合后制得混合物；
(3)在混合物中加入附着力促进剂、增滑助剂、粘度调整溶剂和溶剂并搅拌2h混匀，加入固化剂后即得所述耐高温抗高寒涂料。
将各实施例1-3所制备得到的耐高温抗高寒涂料直接上涂布机涂布，进行涂膜性能检测，所述的样板是将涂料涂覆在帆布织物上，然后测试实施例样本的力学性能指标，示于表1中。
附着力测试采用划格法进行测试。
表1
表1结果显示，本发明所得的涂料涂覆强度较高，涂层与聚丙烯薄膜附着牢度较好，耐高温以及耐低温性能均较好，适宜用作包装袋内表面的涂覆防腐作业。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐高温抗高寒涂料，其特征在于，所述的涂料按重量份计包括：磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯20-45份、有机硅改性环氧树脂15-35份，附着力促进剂1-5份、增滑助剂2-6份、粘度调整溶剂4-10份、抗氧剂0.5-2份、固化剂4-12份和溶剂20-40份；
所述的磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：
(a)将磷酸酯单体与多元醇的羟基按照摩尔比1:2.5-4.5，在40-70℃,2-3h内下均匀滴加磷酸酯单体与甲苯的混合物，滴加完毕后，保温2-3h得到羟基封端聚合物；
(b)将步骤(a)中的羟基封端聚合物与多异氰酸酯的异氰酸酯基按照摩尔比1:1～2在70-90℃下反应得到异氰酸基封端聚合物；
(c)将步骤(b)中的异氰酸基封端聚合物加入丙烯酸羟基酯中，其中异氰酸基与丙烯酸羟基酯的摩尔比为1:1～1.2，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，以在70-95℃下反应，当反应物中wNCO不再发生变化时，得到磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯；
所述的有机硅改性环氧树脂的制备方法为：按重量份计，将60-75份羟基封端聚二甲基硅氧烷与20-40份环氧树脂混合，加入1-1.5份催化剂，于60-80℃下然后进行固化交联反应，反应时间4-6h，得到所述有机硅改性环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗高寒涂料，其特征在于，所述的附着力促进剂为双官能团硅烷；所述的增滑助剂为聚乙烯蜡；所述的粘度调整剂为甲苯；所述的溶剂为乙酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温抗高寒涂料，其特征在于，所述的多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗高寒涂料，其特征在于，所述的固化剂为异氟尔酮二异氰酸酯或异氟尔酮二胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温抗高寒涂料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂1010中的一种或两种任意比例的混合。
6.如权利要求1-5任一项所述的耐高温抗高寒涂料的应用，其特征在于，将所述涂料均匀涂在包装袋基材上，通过紫外光或加热进行固化。
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