CN111072289A - 颗粒材料的包覆涂层及涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种颗粒材料的包覆涂层及涂覆方法，所述包覆涂层包括以下质量百分比的组分：多羟基聚合物60％～95％、粘结促进剂2％～20％、改性聚二甲基硅氧烷1％～15％、成熟剂0.5％～10％；包覆涂层占颗粒材料最终产品的重量比例为1％～20％。所述涂覆方法通过两步法进行固体颗粒的表面涂覆，稳定化学性质，提高颗粒材料终产品的防水性能、铺展性和稳定性能。

Description

颗粒材料的包覆涂层及涂覆方法
技术领域
本发明属于有机高分子材料技术领域，用于粘结固体颗粒，特别涉及颗粒材料的包覆涂层及涂覆方法。
背景技术
目前市场有众所周知的粘土可塑材料和高分子粘弹材料，主要作为儿童玩具，在制作过程中需要进行搅拌混合和适当加热来获得期望的粘性，强度和塑性。
粘土可塑材料的使用者一般为儿童，所以其安全性能是一个指标。粘土可塑材料在使用时一般要配合模具来进行形状设计，这会涉及到粘土可塑材料的脱模性能和内部粘结性能，一般需要实现内部粘结力大于粘土可塑材料与模具间的界面粘结力。
本领域公知的一种材料是橡皮泥，其主要成分是粘土，粘度调节剂，少量水及颜料。这种材料在使用过程中随着水分的挥发，成型的结构会发生收缩和开裂，影响外观。另外，橡皮泥容易粘附在模具上，不易从塑料或类似的材料的深的模具中脱模出来。
另外，一种类似的产品为哈比克乐粘土，其主要是合成树脂和粘结剂，粘结剂由于粘性很强，容易粘附在使用者的手上，当粘附物少量入口，需考证对于人体的影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供颗粒材料的包覆涂层及涂覆方法，提高颗粒材料终产品的防水性能、铺展性和稳定性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案一是：
颗粒材料的包覆涂层，所述包覆涂层包括以下质量百分比的组分：多羟基聚合物60％～95％、粘结促进剂2％～20％、改性聚二甲基硅氧烷1％～15％、成熟剂0.5％～10％；所述颗粒材料包含粒度在5目至2000目的固体颗粒，包括砂石、塑料、玻璃、金属颗粒的一种或多种的组合，拉伸时颗粒之间有液态胶丝产生；所述包覆涂层占颗粒材料最终产品的重量比例为1％～20％。
优选的是，所述多羟基聚合物为如下结构：
Figure BDA0001833761880000021
其中n＝200～4000，x＝100～2000，y＝4～500。
优选的是，所述粘结促进剂为钛酸化合物、和含磷和/或硼的化合物或其混合物。
优选的是，所述改性聚二甲基硅氧烷为含氟硅油及含羟基硅油的混合硅油。
优选的是，所述成熟剂为2,4-二氯苯甲酰。
优选的是，所述固体颗粒的平均粒径为10μm到3000μm。
本发明提供的技术方案二是：
前述的颗粒材料的包覆涂层的涂覆方法，通过两步法进行固体颗粒的表面涂覆，包括以下步骤：
第一步：将固体颗粒加入搅拌釜内，然后加入至少一种多羟基聚合物，构成液体混合物，搅拌均匀，再加入粘结促进剂，搅拌同时进行反应，液体混合物均匀包裹在固体颗粒表面，粘结促进剂促使液体混合物进行交联，形成第一层涂覆物；
第二步：加入改性聚二甲基硅氧烷，进行搅拌，改性聚二甲基硅氧烷进行交联反应，改性聚二甲基硅氧烷均匀的分布或部分分布在第一步中所述交联的液体混合物表面，形成第二层涂覆物；最后加入成熟剂，稳定化学性质。
优选的是，搅拌过程伴随有升温的步骤，同时还具有将反应过程中产生的气体排放出搅拌装置的排气步骤。
与现有技术相比，本发明优点在于：通过本发明的包覆涂层的组分含量设计，然后通过两步法包覆颗粒材料，分别使得内层涂覆物均匀的分布颗粒材料表面、外层涂覆物均匀分布或部分分布在内层涂覆物的表面，稳定化学性质，获得期望的粘性、强度和塑性，提高颗粒材料终产品的防水性能、铺展性和稳定性能。
附图说明
图1为本发明的固体颗粒表面包覆涂层的产品示意图。
图中，1.固体颗粒；2.涂覆物Ⅰ；3.涂覆物Ⅱ；4.其他助剂。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1中，固体颗粒1粒度在5目至2000目，包括砂石、塑料、玻璃、金属颗粒的一种或多种的组合，优选粒度在平均粒径为10μm到3000μm的颗粒，拉伸时颗粒之间有液态胶丝产生，实施例1-4均选择固体沙粒作为固体颗粒进行举例说明。
涂覆物Ⅰ2，为液体混合物与粘结促进剂共同反应得到的一层厚度在0.1～10μm的涂层。
涂覆物Ⅱ3，为局部覆盖于涂覆物Ⅰ2上的轻度交联硅油。
其他助剂4用于改善颜色、粘度和摩擦力等性能。更为具体的介绍请参见实施例。
实施例1
固体沙粒与包覆涂层包括以下含量的组分：
原料 用量/g 注释
固体沙粒 1000
聚乙烯醇 10
磷酸 0.1 粘结促进剂
钛酸正丁酯 0.2 粘结促进剂
改性聚二甲基硅氧烷 0.2
2,4-二氯苯甲酰 0.1 成熟剂
涂覆具体步骤：
第一步，将1000g固体沙粒加入搅拌釜内，然后加入10g聚乙烯醇搅拌均匀，再加入0.1g磷酸和0.2g钛酸正丁酯，搅拌同时进行反应，液体及其混合物均匀包裹在固体颗粒表面，磷酸及钛酸正丁酯促使液体及其混合物进行交联，形成第一层涂覆物。
第二步，加入0.2g改性聚二甲基硅氧烷，进行搅拌，微量改性聚二甲基硅氧烷均匀的分布(或部分分布)在第一步中所述交联的液体及其混合物表面，形成第二层涂覆物；最终加入成熟剂2,4-二氯苯甲酰0.1g，稳定化学性质。
其中，搅拌过程伴随有升温的步骤，同时还具有将反应过程中产生的气体排放出搅拌装置的排气步骤，搅拌装置及排气装置现有技术即能实现，本发明对此不进行赘述。
实施例2
固体沙粒与包覆涂层包括以下含量的组分：
原料 用量/g 注释
固体沙粒 1000
聚乙烯醇 20
磷酸 1 粘结促进剂
钛酸正丁酯 3 粘结促进剂
改性聚二甲基硅氧烷 2
2,4-二氯苯甲酰 1 成熟剂
涂覆具体步骤：
第一步，将1000g固体沙粒加入搅拌釜内，然后加入20g聚乙烯醇搅拌均匀，再加入1g磷酸及3g钛酸正丁酯，搅拌同时进行反应，液体及其混合物均匀包裹在固体颗粒表面，磷酸及钛酸正丁酯促使液体及其混合物进行交联，形成第一层涂覆物；
第二步，加入2g改性聚二甲基硅氧烷，进行搅拌，改性聚二甲基硅氧烷均匀的分布(或部分分布)在第一步中所述交联的液体及其混合物表面，形成第二层涂覆物；最终加入成熟剂2,4-二氯苯甲酰1g，稳定化学性质。
其他步骤同实施例1，此处不再赘述。
实施例3
固体沙粒与包覆涂层包括以下含量的组分：
原料 用量/g 注释
固体沙粒 1000
聚乙烯醇 20
磷酸 3 粘结促进剂
钛酸正丁酯 3 粘结促进剂
改性聚二甲基硅氧烷 4
2,4-二氯苯甲酰 3 成熟剂
涂覆具体步骤：
第一步，将1000g固体沙粒加入搅拌釜内，然后加入20g聚乙烯醇搅拌均匀，再加入3g磷酸及3g钛酸正丁酯，搅拌同时进行反应，液体及其混合物包裹在固体颗粒表面，粘结促进剂促使液体及其混合物进行交联，形成第一层涂覆物。
第二步，加入4g改性聚二甲基硅氧烷，进行搅拌，微量改性聚二甲基硅氧烷均匀的分布(或部分分布)在第一步中所述交联的液体及其混合物表面，形成第二层涂覆物；最终加入成熟剂2,4-二氯苯甲酰3g，稳定化学性质。
其他步骤同实施例1，此处不再赘述。
实施例4
固体沙粒与包覆涂层包括以下含量的组分：
原料 用量/g 注释
固体沙粒 1000
聚乙烯醇 20
磷酸+硼酸(1:1混合物) 1 粘结促进剂
钛酸正丁酯 1 粘结促进剂
改性聚二甲基硅氧烷 2
2,4-二氯苯甲酰 1 成熟剂
涂覆具体步骤：
第一步，将1000g固体沙粒加入搅拌釜内，然后加入20g聚乙烯醇搅拌均匀，再加入1g磷酸+硼酸(1:1混合物)、1g钛酸正丁酯，搅拌同时进行反应，液体及其混合物包裹在固体颗粒表面，粘结促进剂促使液体及其混合物进行交联；
第二步，加入2g改性聚二甲基硅氧烷，进行搅拌，微量改性聚二甲基硅氧烷均匀的分布(或部分分布)在第一步中所述交联的液体及其混合物表面，最终加入成熟剂(2,4-二氯苯甲酰)1g，稳定化学性质。
其他步骤同实施例1，此处不再赘述。
然后，分别通过水中增重及铺展性能测试各实施例获得的产品性能，样品使用比较见下表：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水中增重 1.17％ 1.75％ 0.87％ 1.08％
铺展性能 13cm 30cm 21cm 34cm
其中，水中增重测试方法：1厘米的样品块，放入25度水中，浸泡10分钟，测试样品增重。
铺展性能测试方法：万能拉力机下，180cm/min的速度进行拉伸，观察断裂时的长度。
可见，优选实施例为实施例4，能够兼顾防水性能和铺展性能，并有良好稳定性，结构持久。
综上所述，本发明与市场同类产品相比，化学性质更稳定，抗老化性能更优异，分布与结构更持久。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.颗粒材料的包覆涂层，其特征在于，所述包覆涂层包括以下质量百分比的组分：多羟基聚合物60％～95％、粘结促进剂2％～20％、改性聚二甲基硅氧烷1％～15％、成熟剂0.5％～10％；所述颗粒材料包含粒度在5目至2000目的固体颗粒，包括砂石、塑料、玻璃、金属颗粒的一种或多种的组合，拉伸时颗粒之间有液态胶丝产生；所述包覆涂层占颗粒材料最终产品的重量比例为1％～20％。
2.根据权利要求1所述的颗粒材料的包覆涂层，其特征在于：所述多羟基聚合物为如下结构：
Figure FDA0001833761870000011
其中n＝200～4000，x＝100～2000，y＝4～500。
3.根据权利要求1所述的颗粒材料的包覆涂层，其特征在于：所述粘结促进剂为钛酸化合物、和含磷和/或硼的化合物或其混合物。
4.根据权利要求1所述的颗粒材料的包覆涂层，其特征在于：所述改性聚二甲基硅氧烷为含氟硅油及含羟基硅油的混合硅油。
5.根据权利要求1所述的颗粒材料的包覆涂层，其特征在于：所述成熟剂为2,4-二氯苯甲酰。
6.根据权利要求1所述的颗粒材料的包覆涂层，其特征在于：所述固体颗粒的平均粒径为10μm到3000μm。
7.权利要求1-6任一项所述的颗粒材料的包覆涂层的涂覆方法，其特征在于，通过两步法进行固体颗粒的表面涂覆，包括以下步骤：
第一步：将固体颗粒加入搅拌釜内，然后加入至少一种多羟基聚合物，构成液体混合物，搅拌均匀，再加入粘结促进剂，搅拌同时进行反应，液体混合物均匀包裹在固体颗粒表面，粘结促进剂促使液体混合物进行交联，形成第一层涂覆物；
第二步：加入改性聚二甲基硅氧烷，进行搅拌，改性聚二甲基硅氧烷进行交联反应，改性聚二甲基硅氧烷均匀的分布或部分分布在第一步中所述交联的液体混合物表面，形成第二层涂覆物；最后加入成熟剂，稳定化学性质。
8.根据权利要求7所述的颗粒材料的包覆涂层的涂覆方法，其特征在于：搅拌过程伴随有升温的步骤，同时还具有将反应过程中产生的气体排放出搅拌装置的排气步骤。
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