CN110194930B - 一种耐高温抗高寒涂料及其应用 - Google Patents
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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
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 (4)
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:
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;
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;
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;
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;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。
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,所述的多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇中的一种。
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。
4.如权利要求1-3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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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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