CN111793419B - 一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法 - Google Patents
一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111793419B CN111793419B CN202010649223.6A CN202010649223A CN111793419B CN 111793419 B CN111793419 B CN 111793419B CN 202010649223 A CN202010649223 A CN 202010649223A CN 111793419 B CN111793419 B CN 111793419B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron oxide
- mica iron
- water
- modified
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 188
- 239000010445 mica Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 87
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 5
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical group CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 14
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 8
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 claims description 5
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 claims description 5
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 5
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 5
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 5
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 4
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 18
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000002464 physical blending Methods 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 3
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/46—Polyesters chemically modified by esterification
- C08G63/48—Polyesters chemically modified by esterification by unsaturated higher fatty oils or their acids; by resin acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
- C08K2003/2272—Ferric oxide (Fe2O3)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法，该方法为：将改性云母氧化铁加入基础醇酸树脂的混合溶液，搅拌混匀；将苯乙烯、丙烯酸、引发剂改性混合物，滴入基础醇酸树脂的混合溶液，120℃下1‑3小时滴完，保温0.5‑2小时，降温至80℃；然后加入有机胺中和，加水稀释得到一种高性能改性水性醇酸树脂溶液。在上述改性水性醇酸树脂中加入一定量改性云母氧化铁、增稠剂、消泡剂，在1500r/min的转速下搅拌分散1h，搅拌均匀后加入适量去离子水调节粘度即可使用，即得一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料。该发明所制备水性醇酸云母氧化铁防腐涂料具有突出的耐水性能、硬度、耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法，是采用一种原位聚合结合物理共混的制备方法，属于水性涂料制备领域。
技术背景
粒径较小的云母氧化铁颗粒具有较大的比表面积和高表面能，颗粒间容易因表面静电力和范德华力发生相互作用而导致团聚，进而影响其在涂料中的分散和使用。因此，在使用之前对云母氧化铁进行表面改性显得至关重要。通过对云母氧化铁进行表面改性以提高其在涂料中的分散性和亲和力，降低沉降速度。
水性醇酸涂料产品使用大量的植物油或脂肪酸,对石油产品的依赖性较小,又以空气/氧气方式固化,在生产和施工上更加安全、简便和易于操作，所以使得树脂成本较低，是涂料用树脂中用量最大的一类。但是目前的水性醇酸树脂但也存在一些明显的缺点：涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性和耐腐蚀性差、户外耐候性不佳等，需要通过改性来满足性能要求。常见的改性云母氧化铁涂料主要采用物理共混法。物理共混法的问题是分散性差、添加量不高、易沉降。
发明内容
本发明的目的在于通过一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法，利用接枝聚合机理引入云母氧化铁结合物理共混法，解决现有的物理共混法的分散性差、易沉降、添加量低的问题。
本发明的另一目的在于通过一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法，该方法在成膜物质中加入改性的云母氧化铁，有效提高云母氧化铁的添加量，使得制备的醇酸云母氧化铁防腐涂料不仅具有醇酸树脂的优点，同时也有效利用了云母氧化铁的防腐性能。
在某些实施例中，通过接枝聚合反应将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁引入到成膜物质基础上，再结合物理共混法引入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁添加到涂料中达到提高云母氧化铁的添加量和防腐性能的效果。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)40g豆油酸、7g亚麻油酸、15g三羟甲基丙烷、15g季戊四醇、15g邻苯二甲酸酐、5g间苯二甲酸、1g顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、6g苯甲酸、0.1g酯化催化剂和20ml回流溶剂二甲苯均匀混合，在氮气环境下，加热至160℃保温半小时，然后升温至195-220℃继续酯化，保温4～5小时；测酸值低至45mg/g时，降温至180℃，加入2-5g的顺丁烯二酸酐，在180℃下继续保温酯化1小时，测酸值10-40mg/g时，降温蒸馏抽除二甲苯，然后用15ml乙二醇丁醚兑稀，得到基础醇酸树脂的混合溶液；
(2)改性云母氧化铁15g加入上述基础醇酸树脂的混合溶液，搅拌混匀，加热至120℃；将苯乙烯50g、丙烯酸8g、引发剂5g混合，滴入云母氧化铁与基础醇酸树脂的混合溶液，1-3小时滴完，保温0.5-2小时，然后降温至80℃，加入有机胺中和，加水稀释，得到高性能水性云母氧化铁醇酸树脂溶液。
(3)在上述改性水性醇酸树脂中加入5～20g改性云母氧化铁、5g增稠剂和1g消泡剂，在1500r/min的转速下搅拌分散1h，搅拌均匀后加入适量去离子水调节粘度，得到水性醇酸云母氧化铁防腐涂料。
进一步地，步骤(2)中所用的改性云母氧化铁为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁，通过以下方法制备得到：
(2.1)称取25g云母氧化铁样品于三口烧瓶中，加入10mL去离子水，60℃的恒温水浴中搅拌分散30min，转速为1100-1300r/min；
(2.2)将20ml无水乙醇和10ml去离子水混合，用氨水调节PH为8；加入一定量的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为5％的溶液，常温水解15min；
(2.3)将水解后的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤2.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300r/min下继续搅拌反应120min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
进一步地，步骤(3)中所用的改性云母氧化铁为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁，通过以下方法制备得到：
(3.1)称取25g云母氧化铁于三口烧瓶中，加入10mL去离子水，60℃恒温水浴搅拌分散30min，转速为1100-1300r/min；
(3.2)将20ml无水乙醇和10ml去离子水混合，用氨水调节PH为8，加入一定量的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为0.4～2.0％的溶液，常温水解15min；
(3.3)将水解后的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤3.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300r/min下继续搅拌反应120min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
进一步地，步骤(1)中所述的酯化催化剂为：二月桂酸二丁基锡。
进一步地，步骤(2)中所述的引发剂为：过氧化苯甲酰。
进一步地，步骤(2)中所述的有机胺为三乙胺。
进一步地，步骤(3)中所述的增稠剂为膨润土、白炭黑等无机增稠剂。
进一步地，步骤(3)中所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
本发明的有益效果在于：本发明中综合云母氧化铁原位聚合和物理共混引入到一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料中。本发明的合成树脂具有突出的水性化、耐腐蚀性能。
附图说明
图1为实施例1制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁的沉降实验图。左侧试管上的标注为0％，表示不加N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量分数，右侧试管上的标注为0.4％，表示N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.4％。
图2为实施例2制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁的沉降实验图。左侧试管上的标注为0％，表示不加N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量分数，右侧试管上的标注为1.2％，表示N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量分数为1.2％。
图3为实施例3制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁的沉降实验图。左侧试管上的标注为0％，表示不加N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量分数，右侧试管上的标注为2.0％，表示N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量分数为2.0％。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明。但它们并不是对本发明的限定。
以下实施例中所用化学试剂均为市购分析纯。
以下实施例中，利用沉降值法测试了N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性云母氧化铁的悬浮性能。沉降值的测试方法如下：
精密称取2.0000g云母氧化铁样品于10mL带刻度具塞试管中，加入无水乙醇至10mL刻度处，充分震荡摇匀，超声分散，垂直静置3h后读取试样沉降的体积数。其沉降性能指标按公式(1)计算，沉降值越大，表明改性云母氧化铁在乙醇中的分散效果越好。
公式(1)中：v—沉降值，％；
V0—未改性云母氧化铁的沉降体积数，mL；
V1—改性云母氧化铁的沉降体积数，mL。
实施例1：
(1)制备γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁
(1.1)准确称取25.0000g云母氧化铁样品于三口烧瓶中，加入10mL去离子水，在温度设定为60℃的数显恒温水浴锅中高速搅拌分散30min，转速为1100-1300r/min；
(1.2)将20ml无水乙醇和10ml去离子水混合，用氨水调节PH为8；加入一定量的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为5％的溶液，常温水解15min；
(1.3)将水解后的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤1.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300r/min下继续搅拌反应120min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
(2)制备N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁
(2.1)准确称取25.0000g云母氧化铁样品于三口烧瓶中，加入10mL去离子水，在温度设定为60℃的数显恒温水浴锅中高速搅拌分散30min，转速为1100-1300r/min；
(2.2)将20ml无水乙醇和10ml去离子水混合，用氨水调节PH为8，加入一定量的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为0.4％的溶液，常温水解15min；
(2.3)将水解后的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤2.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300r/min下继续搅拌反应120min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
利用沉降值法测得：获得的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性云母氧化铁的沉降值为0.05％。
(3)40克豆油酸、7克亚麻油酸、15克三羟甲基丙烷、15克季戊四醇、15克邻苯二甲酸酐、5克间苯二甲酸、1克顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、6克苯甲酸、二月桂酸二丁基锡0.1克和20ml回流溶剂二甲苯均匀混合，在氮气环境下，恒温电热套加热至160℃保温半小时，然后缓慢升温至195℃继续酯化，保温5小时；
(4)测酸值低至45mg/g时，降温至180℃，加入4克的顺丁烯二酸酐，在180℃下继续保温酯化1小时，测酸值约10mg/g时，降温蒸馏抽除二甲苯，然后用15ml乙二醇丁醚兑稀，得到基础醇酸树脂的混合溶液；
(5)将步骤1制备的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁15克加入上述基础醇酸树脂的混合溶液，搅拌混匀，加热至120℃；
(6)将苯乙烯50克、丙烯酸8克、过氧化苯甲酰5克混合改性混合物，滴入云母氧化铁与基础醇酸树脂的混合溶液中，1小时滴完，保温2小时，降温至80℃；
(7)然后加入三乙胺中和，加水稀释得到一种高性能水性云母氧化铁改性醇酸树脂溶液。
(8)分别在上述改性水性醇酸树脂中加入不同量的步骤2制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁(如表1)、5克白炭黑增稠剂和1克有机硅消泡剂，在1500r/min的转速下搅拌分散1h，搅拌均匀后加入适量去离子水调节粘度即可使用，即为一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料。
表1水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的性能测试
对比例1
同实施例1，区别在于，在步骤5中加入未改性的云母氧化铁。
无法均匀分散，沉降问题严重，因此，不进行各项性能测试。
对比例2
同实施例1，区别在于，在步骤5中加入常规的改性云母氧化铁。
试验结果表明，步骤8中最多只能加入0.3g步骤2制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁，当加入量大于0.3g时，出现无法均匀分散的问题。
实施例2：
(1)同实施例1。
(2)制备N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁
(2.1)准确称取25.0000g云母氧化铁样品于三口烧瓶中，加入10mL去离子水，在温度设定为60℃的数显恒温水浴锅中高速搅拌分散30min，转速为1100-1300r/min；
(2.2)将20ml无水乙醇和10ml去离子水混合，用氨水调节PH为8，加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为1.2％的溶液，常温水解15min；
(2.3)将水解后的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤2.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300r/min下继续搅拌反应120min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
利用沉降值法测得：获得的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性云母氧化铁的沉降值为0.5％。
(3)40克豆油酸、7克亚麻油酸、15克三羟甲基丙烷、15克季戊四醇、15克邻苯二甲酸酐、5克间苯二甲酸、1克顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、6克苯甲酸、二月桂酸二丁基锡0.1克和20ml回流溶剂二甲苯均匀混合，在氮气环境下，恒温电热套加热至160℃保温半小时，然后缓慢升温至220℃继续酯化，保温4小时；
(4)测酸值低至45mg/g时，降温至180℃，加入2克的顺丁烯二酸酐，在180℃下继续保温酯化1小时，测酸值约40mg/g时，降温蒸馏抽除二甲苯，然后用15ml乙二醇丁醚兑稀，得到基础醇酸树脂的混合溶液；
(5)将步骤1制备的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁15克加入上述基础醇酸树脂的混合溶液，搅拌混匀，加热至120℃；
(6)将苯乙烯50克、丙烯酸8克、过氧化苯甲酰5克混合改性混合物，滴入云母氧化铁与基础醇酸树脂的混合溶液中，3小时滴完，保温0.5小时，降温至80℃；
(7)然后加入三乙胺中和，加水稀释得到一种高性能水性云母氧化铁改性醇酸树脂溶液。
(8)分别在上述改性水性醇酸树脂中加入不同量的步骤2制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁(如表4)、5克膨润土增稠剂和1克有机硅消泡剂，在1500r/min的转速下搅拌分散1h，搅拌均匀后加入适量去离子水调节粘度即可使用，即为一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料。
表4水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的性能测试：
| 云母氧化铁用量/g | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 表干/min | 45 | 30 | 25 | 20 | 20 |
| 实干/h | 20 | 21 | 23 | 25 | 26 |
| 铅笔硬度 | HB | 2H | 3H | 3H | 3H |
| 附着力(划格法) | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 1级 |
| 耐冲击性(kg/cm) | 43 | 43 | 42 | 41 | 40 |
| 耐水性 | 7d轻微起泡 | 7d无异常 | 7d无异常 | 10d无异常 | 10d无异常 |
| 耐3％盐水性 | 7d轻微起泡 | 7d无异常 | 7d无异常 | 10d无异常 | 10d无异常 |
实施例3：
(1)同实施例1.
(2)制备N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁
(2.1)准确称取25.0000g云母氧化铁样品于三口烧瓶中，加入10mL去离子水，在温度设定为60℃的数显恒温水浴锅中高速搅拌分散30min，转速为1100-1300r/min；
(2.2)将20ml无水乙醇和10ml去离子水混合，用氨水调节PH为8，加入一定量的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为2.0％的溶液，常温水解15min；
(2.3)将水解后的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤2.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300r/min下继续搅拌反应120min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
利用沉降值法测得：获得的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性云母氧化铁的沉降值为0.4％。
(3)40克豆油酸、7克亚麻油酸、15克三羟甲基丙烷、15克季戊四醇、15克邻苯二甲酸酐、5克间苯二甲酸、1克顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、6克苯甲酸、二月桂酸二丁基锡0.1克和20ml回流溶剂二甲苯均匀混合，在氮气环境下，恒温电热套加热至160℃保温半小时，然后缓慢升温至200℃继续酯化，保温4小时；
(4)测酸值低至45mg/g时，降温至180℃，加入5克的顺丁烯二酸酐，在180℃下继续保温酯化1小时，测酸值约40mg/g时，降温蒸馏抽除二甲苯，然后用15ml乙二醇丁醚兑稀，得到基础醇酸树脂的混合溶液；
(5)将步骤1制备的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁15克加入上述基础醇酸树脂的混合溶液，搅拌混匀，加热至120℃；
(6)将苯乙烯50克、丙烯酸8克、过氧化苯甲酰5克混合改性混合物，滴入云母氧化铁与基础醇酸树脂的混合溶液中，3小时滴完，保温0.5小时，降温至80℃；
(7)然后加入三乙胺中和，加水稀释得到一种高性能水性云母氧化铁改性醇酸树脂溶液。
(8)分别在上述改性水性醇酸树脂中加入不同量的步骤2制备的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁(如表5)、5克膨润土增稠剂和1克有机硅消泡剂，在1500r/min的转速下搅拌分散1h，搅拌均匀后加入适量去离子水调节粘度即可使用，即为一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料。
表5水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的性能测试：
Claims (7)
1.一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）40g豆油酸、7g亚麻油酸、15g三羟甲基丙烷、15g季戊四醇、15g邻苯二甲酸酐、5g间苯二甲酸、1g顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、6g苯甲酸、0.1g酯化催化剂和20mL回流溶剂二甲苯均匀混合，在氮气环境下，加热至160℃保温半小时，然后升温至195-220℃继续酯化，保温4~5小时；测酸值低至45 mg/g时，降温至180℃，加入2-5g的顺丁烯二酸酐，在180℃下继续保温酯化1小时，测酸值10-40 mg/g时，降温蒸馏抽除二甲苯，然后用15mL乙二醇丁醚兑稀，得到基础醇酸树脂的混合溶液；
（2）改性云母氧化铁15g加入上述基础醇酸树脂的混合溶液，搅拌混匀，加热至120℃；将苯乙烯50g、丙烯酸8g、引发剂5g混合，滴入云母氧化铁与基础醇酸树脂的混合溶液，1-3小时滴完，保温0.5-2小时，然后降温至80℃，加入有机胺中和，加水稀释，得到高性能水性云母氧化铁醇酸树脂溶液；
（3）在上述高性能水性云母氧化铁醇酸树脂溶液中加入5~20g改性云母氧化铁、5g增稠剂和1g消泡剂，在1500 r/min的转速下搅拌分散1 h，搅拌均匀后加入适量去离子水调节粘度，得到水性醇酸云母氧化铁防腐涂料；
步骤（2）中所用的改性云母氧化铁为γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁，通过以下方法制备得到：
（2.1）称取25 g云母氧化铁样品于三口烧瓶中，加入10 mL去离子水， 60℃的恒温水浴中搅拌分散30 min，转速为1100-1300 r/min；
（2.2）将20mL无水乙醇和10mL去离子水混合，用氨水调节pH为8；加入一定量的γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为5%的溶液，常温水解15 min；
（2.3）将水解后的γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤2.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300 r/min下继续搅拌反应120 min； 停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干；
步骤（3）中，所用的改性云母氧化铁为N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母氧化铁。
2.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于： 步骤（3）中所用的改性云母氧化铁通过以下方法制备得到：
（3.1）称取25 g云母氧化铁于三口烧瓶中，加入10 mL去离子水，60℃恒温水浴搅拌分散30 min，转速为1100-1300 r/min；
（3.2）将20mL无水乙醇和10mL去离子水混合，用氨水调节PH为8，加入一定量的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷配成质量分数为0.4~2.0%的溶液，常温水解15 min；
（3.3）将水解后的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液加入到步骤3.1的三口烧瓶中，在转速为1100-1300 r/min下继续搅拌反应120 min；停止搅拌，倒出反应物，离心，80℃下烘干。
3.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的酯化催化剂为：二月桂酸二丁基锡。
4.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的引发剂为：过氧化苯甲酰。
5.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的有机胺为三乙胺。
6.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的增稠剂为膨润土或白炭黑。
7.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2020101659261 | 2020-03-11 | ||
| CN202010165926 | 2020-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111793419A CN111793419A (zh) | 2020-10-20 |
| CN111793419B true CN111793419B (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=72811392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010649223.6A Active CN111793419B (zh) | 2020-03-11 | 2020-07-07 | 一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111793419B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113736032B (zh) * | 2021-10-19 | 2024-01-05 | 山东齐鲁漆业有限公司 | 一种快干环保水性醇酸树脂 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102643392A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-08-22 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种苯乙烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸树脂的合成方法 |
| CN103554379A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 西北永新涂料有限公司 | 一种水性丙烯酸改性醇酸树脂及其制备方法 |
| CN104497221A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-08 | 北京金汇利应用化工制品有限公司 | 一种水性丙烯酸改性醇酸树脂及其水分散体的制备方法 |
| CN106398371A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 安徽纽亚达科技有限责任公司 | 一种硅烷偶联剂改性云母氧化铁的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019102491A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-31 | Asian Paints Ltd | An improved urethane alkyd resin |
-
2020
- 2020-07-07 CN CN202010649223.6A patent/CN111793419B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102643392A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-08-22 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种苯乙烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸树脂的合成方法 |
| CN103554379A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 西北永新涂料有限公司 | 一种水性丙烯酸改性醇酸树脂及其制备方法 |
| CN104497221A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-08 | 北京金汇利应用化工制品有限公司 | 一种水性丙烯酸改性醇酸树脂及其水分散体的制备方法 |
| CN106398371A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 安徽纽亚达科技有限责任公司 | 一种硅烷偶联剂改性云母氧化铁的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111793419A (zh) | 2020-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108129667B (zh) | 磷酸酯/聚氨酯改性水性醇酸树脂及其制备方法 | |
| BR112013023983B1 (pt) | composição de revestimento com base em alquida | |
| CN108329793B (zh) | 一种石墨烯改性防锈颜料防腐底漆及其制备方法 | |
| CN105670440B (zh) | 一种星形丙烯酸酯树脂/石墨烯纳米涂料及其制备方法 | |
| CN111793419B (zh) | 一种水性醇酸云母氧化铁防腐涂料的制备方法 | |
| CN109517516A (zh) | 一种铈化膨润土改性水性聚氨酯涂料及其制备方法 | |
| CN110845913A (zh) | 一种反应型水性色浆及其制备方法 | |
| CN108546485B (zh) | 一种高固含量的有机-无机杂化树脂及其制备方法 | |
| CN107099029A (zh) | 一种水性聚酰胺蜡及其制备方法和应用 | |
| CN110628253A (zh) | 一种环保型超疏水防污涂料及其制备方法 | |
| CN110003757B (zh) | 一种水性单组份纳米改性自交联型防腐底漆 | |
| CN113512325A (zh) | 一种水性氟碳哑光涂料及其制备方法 | |
| CN110305326B (zh) | 一种工程机械漆用水性丙烯酸树脂及其制备方法 | |
| CN114574062B (zh) | 一种水性涂料用乳化液的制备方法 | |
| CN111363290A (zh) | 一种聚苯胺-石墨烯接枝醇酸树脂的防腐材料及其制法 | |
| CN108485452B (zh) | 一种适用于木制品的水性涂料及其制备方法 | |
| CN113755035B (zh) | 环氧基硅烷改性纳米氧化铝和聚合物水泥基防水涂料 | |
| CN114702899A (zh) | 一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料及其制备方法 | |
| CN114276502A (zh) | 一种用于导热有机硅灌封胶的防沉降剂的制备与应用 | |
| CN109021809B (zh) | 一种环保型阳离子电泳水性树脂及其制备方法与应用 | |
| CN112500782A (zh) | 一种水性紫外光固化硬化液及其制备方法和应用 | |
| CN113136013A (zh) | 一种丙烯酸改性乙烯基有机硅树脂及其制备方法 | |
| CN107488407B (zh) | 一种有机硅改性醇酸树脂水性乳液及其制备方法 | |
| CN114479583B (zh) | 一种涂料组合物的制备方法 | |
| CN114410171B (zh) | 一种水性涂料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Pei Kemei Inventor after: Pi Zhenzhen Inventor after: Dai Kaichen Inventor before: Pei Kemei Inventor before: Dai Kaichen |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |