CN111004548A - 发酵罐内壁防腐变色涂料及其制备、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料领域，公开了一种发酵罐内壁防腐变色涂料及其制备、应用，所述涂料包括以下重量份数的原料：遇碱变色单体13‑17份、丙烯酸甲酯6‑8份、甲基丙烯酸甲酯10‑12份、乙烯基环氧0.1‑0.2份、引发剂0.2‑0.4份、乳化剂1‑1.5份、水55‑65份；所述遇碱变色单体的化学式Ι，如下所示：
该涂料在碱性的条件下变红，可以用于直观、快速判断发酵罐内的使用环境，免去生产过程中的监测设备，降低生产成本，一举二得，同时丰富、拓展聚丙烯酸酯类防腐涂料的品类。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种发酵罐内壁防腐变色涂料及其制备、应用。
背景技术
发酵罐主要用于微生物的发酵，对发酵环境有严格的要求，一般微生物发酵需要维持酸性条件，因此得时刻监控罐内环境，但同时长期的酸性环境又很容易腐蚀发酵罐，必须在罐内壁涂覆防腐涂料，以减少腐蚀侵害。实践中，若存在因酸、碱环境而变色的防腐涂料将减免监控程序，不但对发酵罐的使用环境有更直观的了解和判断，而且降低生产程序与成本。
聚丙烯酸酯类涂料一般采用含环氧基和羟基的丙烯酸酯类单体先聚合，制得聚丙烯酸酯中间体，再与含缩水甘油基和可水解硅烷基的低聚硅氧烷缩合化学反应，制得涂膜致密的单组分低温固化防腐涂料，其耐水性、耐候性、耐高温性都较好，得到广泛应用。例如：中国专利，申请号：201811010837.9，一种高性能接线盒专用涂料及其制备方法，采用水性聚氨酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、苯丙乳液等材料制备接线盒专用涂料涂料，具有一定的防腐性能。但总体来说，目前，对聚丙烯酸酯类防腐涂料的研究还是相对较少。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种能够根据所处环境的酸碱度变色的防腐涂料。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种发酵罐内壁防腐变色涂料，所述涂料包括以下重量份数的原料：遇碱变色单体13-17份、丙烯酸甲酯6-8份、甲基丙烯酸甲酯10-12份、乙烯基环氧0.1-0.2份、引发剂0.2-0.4份、乳化剂1-1.5份、水55-65份；
所述遇碱变色单体的化学式Ι，如下所示：
上述方案的有益效果在于：该涂料在碱性的条件下变红，可以用于直观、快速判断发酵罐内的使用环境，免去生产过程中的监测设备，降低生产成本，一举二得，同时丰富、拓展聚丙烯酸酯类防腐涂料的品类。
第二方面，本发明还提供上述发酵罐内壁防腐变色涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将遇碱变色单体、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基环氧、引发剂、乳化剂、水依次投入反应釜中均质乳化实现乳液共聚，随后沉淀、过滤，得到聚丙烯酸酯类防腐涂料的成膜物质；
S2、将成膜物质与流平剂、填料等依次投入反应釜中搅拌均匀，得到防腐变色涂料；
S3、施工前，可在防腐变色涂料内加入胺类固化剂。
上述方案的有益效果在于：该制备方法简单便捷，制作成本低廉，适合大规模推广。
第三方面，本发明还提供上述发酵罐内壁防腐变色涂料的应用，应用具体为：将防腐变色涂料均匀涂抹在发酵罐内壁，成膜固化后，即可投入使用。
附图说明
图1为实施例1遇碱变色单体的化学反应方程式。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-3
实施例1-3提供一种发酵罐内壁防腐变色涂料及其制备、应用，其中变色涂料的组分及其含量如表1所示：
表1实施例1-3变色涂料的组分及其含量
所述制备及其应用包括以下步骤：
S1、遇碱变色单体的制备：取2000ml三颈烧瓶，将乙烯基酰氯或乙烯基酰溴加入100ml N-甲基甲酰胺混合得到乙烯基酰氯溶液，加热至60℃，滴加酚酞溶于100ml N-甲基甲酰胺溶剂得到酚酞溶液，2h加完；向酚酞溶液滴加乙烯基酰氯溶液，并保持酚酞溶液处于过量状态，尽量避免产生含有2个双键的化合物。如图1所示，该反应酰氯先与羟基反应，因为羧基的酸性强，它的共轭碱性弱，而羟基则相反，所以羟基更易于与酰氯或酰溴反应，待反应完成后得到遇碱变色单体。
S2、将S1制备的变色单体和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基环氧、引发剂、乳化剂(OP-10和十二烷基磺酸钠的混合物，OP-10和十二烷基磺酸钠的重量比为2:1)、水、加热至78-82℃，搅拌，进行乳液聚合，反应时间为8h。静止沉淀8h，用200目过滤网过滤，过滤出没有反应的酚酞，制备出聚丙烯酸酯类防腐涂料的成膜物质。
S3、将S2制备的成膜物质，加入流平剂(聚醚硅油)、填料(二氧化硅)、成膜助剂(乙二醇单丁醚)，制备出聚丙烯酸酯类防腐涂料。
S4、施工前，可在防腐变色涂料内加入胺类固化剂，实施例1-3分别依次为：乙二胺、己二胺、六次甲基四胺。
上述发酵罐内壁防腐变色涂料的应用，具体为：将防腐变色涂料均匀涂抹在发酵罐内壁，成膜固化后，即可投入使用。
为进一步说明本发明的有益效果，取用实施例1制备的防腐涂料，涂抹在观察片上，制备6片薄膜厚度为1mm的实验片，分别浸入pH值为1、3、5、7、9、10的溶液里，观察其颜色变化。表2为6片实验片的颜色变化情况表。
表2实验片的颜色变化情况表
| pH值 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 |
| 实验片颜色 | 不变化 | 不变化 | 不变化 | 不变化 | 变红 | 变红 |
通过观测涂层颜色的变化，可以直观判断发酵罐内部的酸碱环境，并做出相应控制手段。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种发酵罐内壁防腐变色涂料，其特征在于，所述涂料包括以下重量份数的原料：遇碱变色单体13-17份、丙烯酸甲酯6-8份、甲基丙烯酸甲酯10-12份、乙烯基环氧0.1-0.2份、引发剂0.2-0.4份、乳化剂1-1.5份、水55-65份；
所述遇碱变色单体的化学式Ι，如下所示：
2.如权利要求1所述的发酵罐内壁防腐变色涂料，其特征在于，所述遇碱变色单体的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基酰卤溶于N-甲基甲酰胺溶剂里形成乙烯基酰卤溶液，酚酞溶于N-甲基甲酰胺溶剂形成酚酞溶液，向所述酚酞溶液滴加所述乙烯基酰卤溶液，保持酚酞溶液处于过量状态，反应完成后得到遇碱变色单体，所述乙烯基酰卤与所述酚酞的摩尔比为1：10-20。
3.如权利要求2所述的发酵罐内壁防腐变色涂料，其特征在于，所述乙烯基酰卤为乙烯基酰氯或乙烯基酰溴中的任意一种。
4.如权利要求3所述的发酵罐内壁防腐变色涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将遇碱变色单体、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基环氧、引发剂、乳化剂、水依次投入反应釜中均质乳化实现乳液共聚，随后沉淀、过滤，得到聚丙烯酸酯类防腐涂料的成膜物质；
S2、将成膜物质与流平剂、填料等依次投入反应釜中搅拌均匀，得到防腐变色涂料；
S3、施工前，可在防腐变色涂料内加入胺类固化剂。
5.如权利要求4所述的发酵罐内壁防腐变色涂料的制备方法，其特征在于，所述沉淀时间为8h，过滤用200目过滤网。
6.如权利要求5所述的发酵罐内壁防腐变色涂料的制备方法，其特征在于，所述胺类固化剂为乙二胺、己二胺、六次甲基四胺、对苯二胺中的任意一种或两种以上成分的混合物。
7.如权利要求1所述的发酵罐内壁防腐变色涂料的应用，所述应用具体为：将所述防腐变色涂料均匀涂抹在发酵罐内壁，成膜固化后，即可投入使用。
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Denomination of invention: Anti-corrosion and discoloration coating for inner wall of fermentation tank and its preparation and application Effective date of registration: 20220816 Granted publication date: 20211207 Pledgee: Anhui Province Rural Commercial Bank Limited by Share Ltd. Pledgor: ANHUI FURUIXUE CHEMICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980012815 |
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