CN110903725A - 一种超疏水自清洁涂料的制备方法 - Google Patents

一种超疏水自清洁涂料的制备方法 Download PDF

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王丹娜
韩斌斌
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Abstract

本发明提供的一种超疏水自清洁涂料的制备方法，包括步骤：S100初步混合，向1号混合罐加入正丁醇，再加入丙烯酸树脂，搅拌；S200加料保温混合，向步骤S100的混合料中加入氯氟丁基橡胶，继续搅拌；S300升温搅拌混合，将步骤S200的混合料输送至2号混合罐，依次加入有机硅、有机氟进行搅拌；S400加料最终混合，将步骤S300的混合料输送至3号混合罐，再加入纳米硅及纳米云母粉，进行搅拌；S500高速搅拌，将步骤S400的混合料送入高效搅拌机内，并加入稳定剂进行搅拌；S600离心分离，将步骤S500的混合料输送至离心机，加入活化剂，进行固液分离；S700灌装，将分离后的液体灌装得到产品，本发明制得的产品具有优良的疏水性能、且对海洋污污染、符合环保节能、绿色化学的理念。

Description

一种超疏水自清洁涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及涂料生产技术领域，具体地说，是一种超疏水自清洁涂料的制备方法。
背景技术
船舶涂料是用于船舶及海洋工程结构各部位，能够满足防止海水、海洋大气腐蚀和海洋生物附着及其他特殊要求的涂料的统称。通过在船舶的表面及零部件上涂覆涂料，能够对船体及其零部件进行保护，延长其使用寿命。然而在现有技术中，国内环保型低表面能超疏水自清洁材料与国外企业存在巨大的差距，由于国内的环保型低表面能超疏水自清洁涂料的研发不够成熟，所以其作为涂料在使用过程中会对海水造成污染，且疏水性不好，导致其在使用过程中其效果不佳，由此亟需提供一种环保型低表面能超疏水自清洁的涂料以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种超疏水自清洁涂料的制备方法，其克服现有技术的不足，环保节能，且生产出来的产品具有超疏水仿生结构，不适用生物杀虫剂和有毒杀虫剂，能够达到对海水无污染的效果，且其涂层表面光滑，涂层与中间漆的附着力优良。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种超疏水自清洁涂料的制备方法，包括步骤：
S100初步混合：向1号混合罐内加入正丁醇，升温至40℃，再向1号混合罐内加入丙烯酸树脂，将两者搅拌混合均匀，搅拌时间为10min；
S200加料保温混合：向所述步骤S100搅拌混合均匀后的混合料中加入氯氟丁基橡胶，继续保温搅拌，使之混合均匀得到混合料一；
S300升温搅拌混合：将所述步骤S200混合后的混合料一通过计量泵将其输送至2号混合罐，加入有机硅后进行升温搅拌，搅拌均匀后再加入有机氟进行搅拌，得到搅拌均匀后的混合料二；
S400加料最终混合：将所述步骤S300中搅拌混合均匀的混合料二输送至3号混合罐内，保持50℃，向3号混合罐内加入纳米硅及纳米云母粉，随后对所述3号混合罐内的物料进行充分搅拌，得到混合均匀的混合料三；
S500高速搅拌：将所述步骤S400搅拌混合均匀的混合料三送入高效搅拌机内，并加入稳定剂进行搅拌；
S600离心分离：将所述步骤S500搅拌混合均匀的混合料输送至离心机内，同时加入活化剂，对其进行固液分离，固液分离的时间为30min；
S700灌装密封：将分离后的稳定均相液体灌装后，形成产品。
根据本发明的一实施例，所述步骤S300中的搅拌时间为10min，搅拌温度为50℃。
根据本发明的一实施例，所述步骤S500中的稳定剂为阴离子表面活性剂。
根据本发明的一实施例，所述步骤S500中的搅拌温度为70℃。
根据本发明的一实施例，所述步骤S600中的活化剂为非离子表面活性剂。
根据本发明的一实施例，所述步骤S600分离后的固体输送至所述步骤S400中进行重复利用。
本发明的有益效果：1、技术方面：本发明在制备超疏水自清洁涂料时不使用生物杀虫剂和有毒杀虫剂，静态接触角超过145°，附着力良好等主要技术指标设定合理，技术路线可靠，生产工艺可操作性强，并且通过原材料的筛选优化，成本优势明显；2、经济指标方面：国内外的自清洁市场一直处于巨大缺口期，预计未来5～10年自清洁市场需求强劲，年均增长率10％以上，项目成果投产后，预计在3年内可实现销售1.5亿元以上；3、社会效益方面：符合国家重点研发计划项目门类，可在国内率先实现“环保型低表面能超疏水自清洁材料”大工业生产和应用，打破国外在该技术领域对中国的垄断和封锁；4、本发明制备的超疏水自清洁涂料具有环保、对海洋无污染等优点，符合现代社会发展所提倡的节能环保、绿色化学的理念。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种超疏水自清洁涂料的制备方法，其包括步骤：
(1)初步混合：向1号混合罐内加入正丁醇，升温至40℃，再向1号混合罐内加入丙烯酸树脂，将两者搅拌混合均匀，搅拌时间为10min；
(2)加料保温混合：向所述步骤(1)搅拌混合均匀后的混合料中加入氯氟丁基橡胶，继续保温搅拌，使之混合均匀得到混合料一；
(3)升温搅拌混合：将所述步骤(2)混合后的混合料一通过计量泵将其输送至2号混合罐，加入有机硅后进行升温搅拌，搅拌均匀后再加入有机氟进行搅拌，得到搅拌均匀后的混合料二；
(4)加料最终混合：将所述步骤(3)中搅拌混合均匀的混合料二输送至3号混合罐内，保持50℃，向3号混合罐内加入纳米硅及纳米云母粉，随后对所述3号混合罐内的物料进行充分搅拌，得到混合均匀的混合料三；
(5)高速搅拌：将所述步骤(4)搅拌混合均匀的混合料三送入高效搅拌机内，并加入稳定剂进行搅拌；
(6)离心分离：将所述步骤(5)搅拌混合均匀的混合料输送至离心机内，同时加入活化剂，对其进行固液分离，固液分离的时间为30min；
(7)灌装密封：将分离后的稳定均相液体灌装后，形成产品。
其中，所述步骤(3)中的搅拌时间为10min，搅拌温度为50℃。
其中，所述步骤(5)中的稳定剂为阴离子表面活性剂。
其中，所述步骤(5)中的搅拌温度为70℃。
其中，所述步骤(6)中的活化剂为非离子表面活性剂。
其中，所述步骤(6)分离后的固体输送至所述步骤(4)中进行重复利用。
实施例1
以制作500kg的本产品为例
(1)初步混合：向1号混合罐内加入75kg正丁醇，升温至40℃，再向1号混合罐内加入140kg丙烯酸树脂，将两者搅拌混合均匀，搅拌时间为10min；
(2)加料保温混合：向所述步骤(1)搅拌混合均匀后的混合料中加入15kg氯氟丁基橡胶，继续保温搅拌，使之混合均匀得到混合料一；
(3)升温搅拌混合：将所述步骤(2)混合后的混合料一通过计量泵将其输送至2号混合罐，加入85kg有机硅后进行升温搅拌，搅拌均匀后再加入30kg有机氟进行搅拌，得到搅拌均匀后的混合料二；
(4)加料最终混合：将所述步骤(3)中搅拌混合均匀的混合料二输送至3号混合罐内，保持50℃，向3号混合罐内加入84kg纳米硅及15kg纳米云母粉，随后对所述3号混合罐内的物料进行充分搅拌，得到混合均匀的混合料三；
(5)高速搅拌：将所述步骤(4)搅拌混合均匀的混合料三送入高效搅拌机内，并加入30kg稳定剂进行搅拌；
(6)离心分离：将所述步骤(5)搅拌混合均匀的混合料输送至离心机内，同时加入25kg活化剂，对其进行固液分离，固液分离的时间为30min；
(7)灌装密封：将分离后的稳定均相液体灌装后，形成产品。
其中，所述步骤(3)中的搅拌时间为10min，搅拌温度为50℃。
其中，所述步骤(5)中的稳定剂为阴离子表面活性剂。
其中，所述步骤(5)中的搅拌温度为70℃。
其中，所述步骤(6)中的活化剂为非离子表面活性剂。
其中，所述步骤(6)分离后的固体输送至所述步骤(4)中进行重复利用。
超疏水自清洁涂料的性能指标
超疏水自清洁涂料的干燥时间参照国家标准GB/T1728-1979(1989)表干乙法；超疏水自清洁涂料的接触角和滚动角参照国家标准GB/T26490-2011；超疏水自清洁涂料的附着力参照国家标准GB/T9286-1998；超疏水自清洁涂料的耐酸性能测试参照国家标准GB/T1733-1993；超疏水自清洁涂料的耐碱性能测试参照国家标准GB/T1763-1989；超疏水自清洁涂料的耐盐雾性能参照国家标准GB/T1771-2007。
表1是所制的超疏水自清洁涂料主要性能指标
Figure BDA0002310810380000041
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种超疏水自清洁涂料的制备方法，其特征在于，包括生产步骤：
S100初步混合：向1号混合罐内加入正丁醇，升温至40℃，再向1号混合罐内加入丙烯酸树脂，将两者搅拌混合均匀，搅拌时间为10min；
S200加料保温混合：向所述步骤S100搅拌混合均匀后的混合料中加入氯氟丁基橡胶，继续保温搅拌，使之混合均匀得到混合料一；
S300升温搅拌混合：将所述步骤S200混合后的混合料一通过计量泵将其输送至2号混合罐，加入有机硅后进行升温搅拌，搅拌均匀后再加入有机氟进行搅拌，得到搅拌均匀后的混合料二；
S400加料最终混合：将所述步骤S300中搅拌混合均匀的混合料二输送至3号混合罐内，罐内温度保持50℃，向3号混合罐内加入纳米硅及纳米云母粉，随后对所述3号混合罐内的物料进行充分搅拌，得到混合均匀的混合料三；
S500高速搅拌：将所述步骤S400搅拌混合均匀的混合料三送入高效搅拌机内，并加入稳定剂进行搅拌；
S600离心分离：将所述步骤S500搅拌混合均匀的混合料输送至离心机内，同时加入活化剂，对其进行固液分离，固液分离的时间为30min；
S700灌装密封：将分离后的稳定均相液体灌装后，形成产品。
2.根据权利要求1所述的超疏水自清洁涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S300中的搅拌时间为10min，搅拌温度为50℃。
3.根据权利要求2所述的超疏水自清洁涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S500中的稳定剂为阴离子表面活性剂。
4.根据权利要求3所述的超疏水自清洁涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S500中的搅拌温度为70℃。
5.根据权利要求4所述的超疏水自清洁涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S600中的活化剂为非离子表面活性剂。
6.根据权利要求5所述的超疏水自清洁涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S600分离后的固体输送至所述步骤S400中进行重复利用。
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