CN112391132B - 一种延长云石胶存储期的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于云石胶技术领域,具体涉及一种延长云石胶存储期的方法。该延长云石胶存储期的方法,一方面是对容器进行表面处理,另一方面是对云石胶进行修饰。对云石胶体相的修饰是在云石胶中添加微量的荧光素钠。容器的表面处理包括镀锡处理、脉冲沉积处理和老化处理三步。本发明提供的方法能够有效地延长云石胶的存储期,且具有较高的稳定性和可靠性。常规云石胶常温储不到半年开始出现自聚物,80℃条件下存储期不到两周开始出现自聚物;按照本发明的方法,常规云石胶常温储两年半未发生自聚,80℃条件下存储半年不发生自聚。

Description

一种延长云石胶存储期的方法
技术领域
本发明属于云石胶技术领域,具体涉及一种延长云石胶存储期的方法。
背景技术
云石胶具有优良的综合性能,其固化速度快、硬度高、抛光性良好,广泛应用于各类石材间的拼花、修补和粘接。实践中,云石胶自生产完成至实际使用,一般都会经历一段时间的存储期。在这期间,云石胶中的活性稀释剂苯乙烯从体相内逐渐挥发出来,并在一定温度下在储罐内壁发生自聚,尤其容易在液面与内壁交界处以及储罐封口处和发生自聚,导致体相内苯乙烯损失和开罐困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种延长云石胶存储期的方法,旨在通过改变容器表面与气相中苯乙烯分子的相互作用抑制苯乙烯在容器表面附着自聚,同时旨在通过改变容器、云石胶、气相三者在交界处的相互作用关系抑制苯乙烯的附着自聚。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:一种延长云石胶存储期的方法,通过两个方面配合实现,一方面是改变容器的表面状态,另一方面是对云石胶本身作一定的修饰。
对云石胶体相的修饰是在云石胶中添加质量分数为0.5-0.8‰的荧光素钠。荧光素钠CAS号为518-47-8,分子式如图1所示,其常应用于磁性材料以及医学造影,而本发明在实践过程中发现其修饰的云石胶配合一定的容器表面处理工艺能够有效抑制云石胶在存储期间形成自聚物,从而延长云石胶的存储时间。
本发明所述的针对容器的表面处理工艺如下,其中,容器优选铁质容器,包括罐体及盖体。
(S1)镀锡处理,镀锌处理采用现有的常规镀锡处理工艺。为了简化操作步骤,也可以直接采购镀锡容器使用,但使用前需要深度清洗以达到较高的表面洁净度。
(S2)脉冲沉积处理:将金属靶标和经过表面镀锡的容器置于强流脉冲电子束发生装置中,通入少量甲烷,控制甲烷分压为12-25Pa,总压不超过30Pa,预热至150-175℃;然后开启电子束轰击金属靶标,工艺参数如下,加速电压15-18kV,脉冲电流200-220A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为5-10次。脉冲沉积处理是通过电子束轰击使甲烷分子离子化,轰击产生的离子碎片在电场作用下沉积并固化在镀锡层表面,从而改变镀锡层的表面微环境。其中,金属靶标可选自性质稳定且耐高温的金属,优选惰性金属,如铂、钯等。
(S3)老化处理:在氮气保护下将容器加热至200-215℃,保温3-5h,自然冷却至室温。
其中,镀锡处理工艺参数如下:硫酸亚锡25-40g/L、硫酸105-115g/L、光亮剂10-20g/L、开缸剂15-20g/L,电流0.5-2A/dm2,温度22-25℃,镀锡层厚度2-5um。
进一步地,镀锡处理前,使用丙酮洗去容器表面的油污。
优选地,镀锡处理工艺参数如下:硫酸亚锡28g/L、硫酸110g/L、光亮剂15g/L、开缸剂18g/L,电流1A/dm2,温度25℃,镀锡层厚度3um。
优选地,在步骤(S2)中,控制甲烷分压为20Pa,总压不超过25Pa,预热至160℃;调节加速电压18kV,脉冲电流210A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为10次。
优选地,在步骤(S3)中,在氮气保护下将容器加热至210℃,保温4h,自然冷却至室温。
进一步地,本发明的方法适用于常规的云石胶,例如包括以下重量组分云石胶;双酚A型不饱和聚酯树脂100份、氢氧化铝120份、硫酸钡30份、钛白粉8份、滑石粉20份、苯乙烯15份、羟甲基纤维素10份、氢化蓖麻油2份。
有益效果:与现有技术相比,本发明所述的延长云石胶存储期的方法,能够有效地延长云石胶的存储期,且具有较高的稳定性和可靠性。常规云石胶常温储不到半年开始出现自聚物,80℃条件下存储期不到两周开始出现自聚物;按照本发明的方法,常规云石胶常温储两年半未发生自聚,80℃条件下存储月半年不发生自聚。
附图说明
图1为荧光素钠的结构式。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步阐明本发明,这些实施例是示例性的,旨在说明问题和解释本发明,并不是一种限制。
实施例1
一种延长云石胶存储期的方法,对储存云石胶的铁质容器进行表面处理,容器包括罐体及盖体;在云石胶中添加质量分数为0.6‰的荧光素钠。
所述表面处理工艺包括以下步骤:
(S1)镀锡处理:用丙酮洗净容器并烘干,然后按照以下工艺参数进行镀锡处理:硫酸亚锡28g/L、硫酸110g/L、光亮剂15g/L、开缸剂18g/L,电流1A/dm2,温度25℃,镀锡层厚度3um。
(S2)脉冲沉积处理:将金属靶标和经过表面镀锡的容器置于强流脉冲电子束发生装置中,通入少量甲烷,控制甲烷分压为20Pa,总压不超过25Pa,预热至160℃;调节加速电压18kV,脉冲电流210A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为10次。
(S3)老化处理:在氮气保护下将容器加热至210℃,保温4h,自然冷却至室温。
实施例2
一种延长云石胶存储期的方法,对储存云石胶的铁质容器进行表面处理,容器包括罐体及盖体;在云石胶中添加质量分数为0.5‰的荧光素钠。
所述表面处理工艺包括以下步骤:
(S1)镀锡处理:用丙酮洗净容器并烘干,然后按照以下工艺参数进行镀锡处理:硫酸亚锡25g/L、硫酸105g/L、光亮剂10g/L、开缸剂15g/L,电流0.5A/dm2,温度25℃,镀锡层厚度2um。
(S2)脉冲沉积处理:将金属靶标和经过表面镀锡的容器置于强流脉冲电子束发生装置中,通入少量甲烷,控制甲烷分压为12Pa,总压不超过20Pa,预热至150℃;然后开启电子束轰击金属靶标,工艺参数如下,加速电压15kV,脉冲电流200A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为10次。
(S3)老化处理:在氮气保护下将容器加热至200℃,保温5h,自然冷却至室温。
实施例3
一种延长云石胶存储期的方法,对储存云石胶的铁质容器进行表面处理,容器包括罐体及盖体;在云石胶中添加质量分数为0.8‰的荧光素钠。
所述表面处理工艺包括以下步骤:
(S1)镀锡处理:用丙酮洗净容器并烘干,然后按照以下工艺参数进行镀锡处理:硫酸亚锡40g/L、硫酸115g/L、光亮剂20g/L、开缸剂20g/L,电流2A/dm2,温度22℃,镀锡层厚度5um。
(S2)脉冲沉积处理:将金属靶标和经过表面镀锡的容器置于强流脉冲电子束发生装置中,通入少量甲烷,控制甲烷分压为25Pa,总压不超过30Pa,预热至175℃;然后开启电子束轰击金属靶标,工艺参数如下,加速电压18kV,脉冲电流220A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为5次。
(S3)老化处理:在氮气保护下将容器加热至215℃,保温3h,自然冷却至室温。
对比例1
在云石胶中不添荧光素钠,对容器的表面处理与实施例1相同。
对比例2
在云石胶中不添荧光素钠,对容器的表面处理按实施例1步骤(S1)进行。
对比例3
在云石胶中添加质量分数为0.6‰的荧光素钠;对容器的表面处理按实施例1步骤(S1)进行。
对比例4
在云石胶中添加质量分数为0.6‰的荧光素钠;对容器的表面处理与实施例1处理方式的区别仅在于用等分压的乙烷替换甲烷。
对比例5
在云石胶中添加质量分数为0.6‰的荧光素钠;对容器的表面处理与实施例1处理方式的区别仅在于用等分压的丙烷替换甲烷。
对比例6
在云石胶中添加质量分数为0.6‰的荧光素钠;对容器的表面处理与实施例1处理方式的区别仅在于用等分压的乙烯替换甲烷。
对比例7
在云石胶中添加质量分数为0.6‰的荧光素钠;对容器的表面处理按实施例1步骤(S1)和(S2)进行。
上述实施例和对比例中测试使用的云石胶按重量计包括以下组分:双酚A型不饱和聚酯树脂100份、氢氧化铝120份、硫酸钡30份、钛白粉8份、滑石粉20份、苯乙烯15份、羟甲基纤维素10份、氢化蓖麻油2份。
对上述实施例和对比例进行性能测试,将各实施例和对比例的云石胶分别封装在对应的容器中,分别在室温和80℃恒温条件下静置,记录各样品在容器内壁、气相、液相三相交界处出现自聚物的时间,记录各样品在容器封口处出现自聚物的时间,如表1所示。试验容器使用小规格圆柱形容器,容积200mL,云石胶封装量180mL,容器内气体使用氮气进行置换。容器盖体中央开有直径5cm的密闭的下沉式钢化玻观察口,观察口范围内以及观察口边缘的自聚物不作为记录的依据。容器表面处理稳定性测试在80℃条件下进行,具体是将容器重复多次使用,每次使用完后打开容器,取出云石胶,清洗干净并烘干后再次用于下一次封装,记录每次封装后产生自聚物的时间,如表2所示。本发明测试实验记录的最长时间为30个月。
从表1可见,常规云石胶在室温下放置半年左右开始出现自聚,80℃条件下放置两周左右开始出现自聚,而按照本发明的方法,室温条件下放置两年半不发生自聚,80℃极限条件下可放置半年左右。同时,通过一系列的对比例可知,对云石胶体相进行荧光素钠修饰和对容器进行表面改性是相辅相成的必要手段。如果仅进行云石胶体相修饰,反而还会造成存储时间轻微缩短;如果仅进行容器表面改性,能够在较小程度上提升云石胶的存储时间。此外,调节脉冲沉积处理时所使用的气氛发现,甲烷气氛显著优于其他气氛;丙烷与乙烯气氛并没有明显的作用,而乙烷气氛稍优于丙烷和乙烯,原因在于其经电子束轰击产生的部分离子碎片与甲烷产生的离子碎片接近。表2显示,老化对脉冲沉积处理的稳定性具有非常显著的作用,未经老化处理的容器在首次使用时与经老化处理的容器未见明显差别,但经多次复用后,未经老化处理的容器其性能显著下降,而经过老化处理的容器经5次重复使用仍保持原有性能,具有非常可靠的稳定性。
表1
Figure BDA0002762190040000081
表2
Figure BDA0002762190040000082
Figure BDA0002762190040000091
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种延长云石胶存储期的方法,其特征在于:对储存云石胶的铁质容器进行表面处理,容器包括罐体及盖体;在云石胶中添加质量分数为0.5-0.8‰的荧光素钠;
所述表面处理工艺包括以下步骤:
(S1)镀锡处理;
(S2)脉冲沉积处理:将金属靶标和经过表面镀锡的容器置于强流脉冲电子束发生装置中,通入少量甲烷,控制甲烷分压为12-25Pa,总压不超过30Pa,预热至150-175℃;然后开启电子束轰击金属靶标,工艺参数如下,加速电压15-18kV,脉冲电流200-220A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为5-10次;
(S3)老化处理:在氮气保护下将容器加热至200-215℃,保温3-5h,自然冷却至室温;
镀锡处理工艺参数如下:硫酸亚锡25-40g/L、硫酸105-115g/L、光亮剂10-20g/L、开缸剂15-20g/L,电流0.5-2A/dm2,温度22-25℃,镀锡层厚度2-5um;
该方法通过改变容器表面与气相中苯乙烯分子的相互作用抑制苯乙烯在容器表面附着自聚,通过改变容器、云石胶、气相三者在交界处的相互作用关系抑制苯乙烯的附着自聚。
2.根据权利要求1所述的延长云石胶存储期的方法,其特征在于:镀锡处理前,使用丙酮洗去容器表面的油污。
3.根据权利要求1所述的延长云石胶存储期的方法,其特征在于:镀锡处理工艺参数如下:硫酸亚锡28g/L、硫酸110g/L、光亮剂15g/L、开缸剂18g/L,电流1A/dm2,温度25℃,镀锡层厚度3um。
4.根据权利要求1所述的延长云石胶存储期的方法,其特征在于:在步骤(S2)中,控制甲烷分压为20Pa,总压不超过25Pa,预热至160℃;调节加速电压18kV,脉冲电流210A,脉冲持续时间5μs,脉冲频率1Hz,轰击次数为10次。
5.根据权利要求1所述的延长云石胶存储期的方法,其特征在于:在步骤(S3)中,在氮气保护下将容器加热至210℃,保温4h,自然冷却至室温。
6.根据权利要求1至5任一项所述的延长云石胶存储期的方法,其特征在于:所述的云石胶按重量计包括以下组分:双酚A型不饱和聚酯树脂100份、氢氧化铝120份、硫酸钡30份、钛白粉8份、滑石粉20份、苯乙烯15份、羟甲基纤维素10份、氢化蓖麻油2份。
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