CN114231150A - 纳米防护涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:聚氨酯30‑70份、异佛尔酮二异氰酸酯16‑20份、环氧树脂13‑15份、羧基桥联金属‑有机配位聚合物10‑11份、偶联剂0.4‑0.6份、环己酮0.6‑0.9份、助剂0.2‑0.5份、纳米分散体1‑2份;所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1;本发明的纳米防护涂料具有良好机械强度,具有良好的防护效果,本发明通过上述的羧基桥联金属‑有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,更具体地说,它涉及纳米防护涂料。
背景技术
涂料,在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
纳米涂料是一种新型涂料,由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。一般来说,纳米涂料必须满足两个条件:首先,涂料中至少有一相的粒径尺寸在1—100nm的粒径范围;其次,纳米相的存在使涂料的性能要有明显的提高或具有新的功能。本发明考虑设计一种基于聚氨酯体系的防护涂料,提供良好的强度。
发明内容
本发明提供一种纳米防护涂料,解决相关技术中的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。
进一步地,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由咪唑二羧酸,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为800℃、压力为100MPa。
进一步地,所述环氧树脂的分子量为400~450g/mol。
根据本发明的一个方面,提供了一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
进一步地,反应釜包括:
釜体,其用于容纳并给与物料反应的空间,釜体的内部设有纳米分散体分散系统,釜体上还设有用于加料的加料口;
纳米分散系统,其包括用于供入纳米分散体的供料机构以及用于将纳米分散体分散到釜体的物料中的分散机构;
其中,供料机构包括延伸进入釜体内部的进料管以及连接进料管的供料器,进料管内供入气体与纳米分散体的混合体,供料器连通进料管,用于将气体与纳米分散体的混合体供入分散机构;
分散机构用于通过旋转离心分离作用将纳米分散体的混合体分散到物料中,其包括旋转体以及用于旋转体转动的驱动单元,旋转体的顶部和底部均设有用于喷射纳米分散体的混合体的喷射孔,旋转体的内部设有容纳纳米分散体的混合体的腔室,该腔室连通喷射孔,旋转体整体呈圆盘形状,其外圆面上设有若干个用于纳米分散体的混合体的进入的进料孔;
供料器上设有贴合旋转体的外圆面的弧形凹陷部,弧形凹陷部与旋转体的外圆面之间设有间隙,并且在间隙的空间内设有密封件,该密封件呈封闭的环形,其在弧形凹陷部与旋转体的外圆面之间构成密封空间;
所述密封件固定的连接旋转体或弧形凹陷部;弧形凹陷部上设有若干个连通所述密封空间的供料孔,并且供料器的内部设有连通供料孔与进料管的通道。
当纳米分散体的混合体从进料管进入到供料器中,而后从供料器的供料孔喷入密封空间,然后从进料孔进入旋转体的内部,然后从旋转体的喷射孔以及其余并非位于密封空间内的进料孔喷出,利用旋转体的转动离心以及旋转剪切作用将气体与纳米分散体的混合体分散到物料中,又由于气体与纳米分散体的混合体气体的上升携带作用,能够使纳米分散体均匀的分散到物料中。
进一步地,所述驱动单元包括连接旋转体中心的转动轴,转动轴连接旋转动力源的输出端,旋转动力源输出扭矩,通过转动轴传动到旋转体,驱动旋转体绕中心旋转。
进一步地,所述气体与纳米分散体的混合体中的气体为压缩气体,其压缩气体的压力为60MPa。
进一步地,所述釜体的外部设有夹套,夹套通入导热介质对釜体进行加热。
进一步地,所述旋转体设置一个以上,并设置与旋转体数量相同的供料器,旋转体与供料器一一配合。
进一步地,所述气体与纳米分散体的混合体是二者预先在罐体进行混合。
本发明的有益效果在于:
本发明的纳米防护涂料具有良好机械强度,具有良好的防护效果,本发明通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的纳米防护涂料的制备方法的流程示意图;
图2是本发明实施例的釜体的内部结构示意图;
图3是本发明实施例的釜体的俯视图;
图4是本发明实施例的供料器的结构示意图;
图5是本发明实施例的旋转体的俯视图;
图6是本发明实施例的旋转体的侧视图。
图中:釜体100、加料口110、供料机构210、进料管211、供料器212、密封件213、分散机构220、旋转体221、进料孔2211、驱动单元222、喷射孔223、转动轴230。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解,讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题,并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下,对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要,省略、替代或者添加各种过程或组件。例如,所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行,以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外,相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。
实施例1
在本实施例中提供了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。为了加快固化的时间,保持涂料的使用效果,本实施例中采用复配的常用的两种催化剂:叔胺类催化剂和有机锡类催化剂,通过复用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂可以防止单独使用叔胺类催化剂或单独使用有机锡类催化剂容易造成在聚氨酯防水涂料固化过程中出现较多的气体而形气泡的问题,即通过同时使用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂能够使本聚氨酯防水涂料前期凝胶速率缓慢、后期凝胶速率快速,从而有效降低气泡产生率。
在本实施例中,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由5-硝基间苯二甲酸作为主配体,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为880℃、压力为120MPa;
在本实施例中,纳米分散体为纳米钛,平均粒径为3nm。
本实施例中,通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
在本实施例中,环氧树脂的分子量为400~450g/mol;
如图1所示,本实施例提供一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
实施例2
在本实施例中提供了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。为了加快固化的时间,保持涂料的使用效果,本实施例中采用复配的常用的两种催化剂:叔胺类催化剂和有机锡类催化剂,通过复用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂可以防止单独使用叔胺类催化剂或单独使用有机锡类催化剂容易造成在聚氨酯防水涂料固化过程中出现较多的气体而形气泡的问题,即通过同时使用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂能够使本聚氨酯防水涂料前期凝胶速率缓慢、后期凝胶速率快速,从而有效降低气泡产生率。
在本实施例中,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由5-硝基间苯二甲酸作为主配体,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为880℃、压力为120MPa;
在本实施例中,纳米分散体为纳米钛,平均粒径为3nm。
本实施例中,通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
在本实施例中,环氧树脂的分子量为400~450g/mol;
如图1所示,本实施例提供一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
实施例3
在本实施例中提供了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。为了加快固化的时间,保持涂料的使用效果,本实施例中采用复配的常用的两种催化剂:叔胺类催化剂和有机锡类催化剂,通过复用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂可以防止单独使用叔胺类催化剂或单独使用有机锡类催化剂容易造成在聚氨酯防水涂料固化过程中出现较多的气体而形气泡的问题,即通过同时使用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂能够使本聚氨酯防水涂料前期凝胶速率缓慢、后期凝胶速率快速,从而有效降低气泡产生率。
在本实施例中,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由5-硝基间苯二甲酸作为主配体,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为880℃、压力为120MPa;
在本实施例中,纳米分散体为纳米钛,平均粒径为3nm。
本实施例中,通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
在本实施例中,环氧树脂的分子量为400~450g/mol;
如图1所示,本实施例提供一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
实施例4
在本实施例中提供了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。为了加快固化的时间,保持涂料的使用效果,本实施例中采用复配的常用的两种催化剂:叔胺类催化剂和有机锡类催化剂,通过复用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂可以防止单独使用叔胺类催化剂或单独使用有机锡类催化剂容易造成在聚氨酯防水涂料固化过程中出现较多的气体而形气泡的问题,即通过同时使用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂能够使本聚氨酯防水涂料前期凝胶速率缓慢、后期凝胶速率快速,从而有效降低气泡产生率。
在本实施例中,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由5-硝基间苯二甲酸作为主配体,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为880℃、压力为120MPa;
在本实施例中,纳米分散体为纳米钛,平均粒径为3nm。
本实施例中,通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
在本实施例中,环氧树脂的分子量为400~450g/mol;
如图1所示,本实施例提供一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
实施例5
在本实施例中提供了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。为了加快固化的时间,保持涂料的使用效果,本实施例中采用复配的常用的两种催化剂:叔胺类催化剂和有机锡类催化剂,通过复用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂可以防止单独使用叔胺类催化剂或单独使用有机锡类催化剂容易造成在聚氨酯防水涂料固化过程中出现较多的气体而形气泡的问题,即通过同时使用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂能够使本聚氨酯防水涂料前期凝胶速率缓慢、后期凝胶速率快速,从而有效降低气泡产生率。
在本实施例中,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由5-硝基间苯二甲酸作为主配体,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为880℃、压力为120MPa;
在本实施例中,纳米分散体为纳米钛,平均粒径为3nm。
本实施例中,通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
在本实施例中,环氧树脂的分子量为400~450g/mol;
如图1所示,本实施例提供一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
实施例6
在本实施例中提供了纳米防护涂料,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。为了加快固化的时间,保持涂料的使用效果,本实施例中采用复配的常用的两种催化剂:叔胺类催化剂和有机锡类催化剂,通过复用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂可以防止单独使用叔胺类催化剂或单独使用有机锡类催化剂容易造成在聚氨酯防水涂料固化过程中出现较多的气体而形气泡的问题,即通过同时使用叔胺类催化剂和有机锡类催化剂能够使本聚氨酯防水涂料前期凝胶速率缓慢、后期凝胶速率快速,从而有效降低气泡产生率。
在本实施例中,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由5-硝基间苯二甲酸作为主配体,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为880℃、压力为120MPa;
在本实施例中,纳米分散体为纳米钛,平均粒径为3nm。
本实施例中,通过上述的羧基桥联金属-有机配位聚合物以及纳米钛大大的提高了涂料固化后的硬度和强度,尤其是纳米钛分散到涂料体系中起到了良好的效果。
在本实施例中,环氧树脂的分子量为400~450g/mol;
如图1所示,本实施例提供一种纳米防护涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
实验设计,将实施例1的纳米防护涂料作为实验例1,而后设计对比例,对比例1在实施例1的基础上去除纳米分散体,采用同样的制备方法制备而成;
试验的方法和标准参考GB-T 19250-2003;
如图2-6所示,在本发明中为了更好的对上述纳米防护涂料的制备进行优化,以提高产品的效果,具体的,本发明提供一种反应釜,包括:
釜体100,其用于容纳并给与物料反应的空间,釜体100的内部设有纳米分散体分散系统,釜体100上还设有用于加料的加料口110;
纳米分散系统,其包括用于供入纳米分散体的供料机构210以及用于将纳米分散体分散到釜体100的物料中的分散机构220;
其中,供料机构210包括延伸进入釜体100内部的进料管211以及连接进料管211的供料器212,进料管211内供入气体与纳米分散体的混合体,供料器212连通进料管211,用于将气体与纳米分散体的混合体供入分散机构220;
分散机构220用于通过旋转离心分离作用将纳米分散体的混合体分散到物料中,其包括旋转体221以及用于旋转体221转动的驱动单元222,旋转体221的顶部和底部均设有用于喷射纳米分散体的混合体的喷射孔223,旋转体221的内部设有容纳纳米分散体的混合体的腔室,该腔室连通喷射孔223,旋转体221整体呈圆盘形状,其外圆面上设有若干个用于纳米分散体的混合体的进入的进料孔2211;
供料器212上设有贴合旋转体221的外圆面的弧形凹陷部,弧形凹陷部与旋转体221的外圆面之间设有间隙,并且在间隙的空间内设有密封件213,该密封件213呈封闭的环形,其在弧形凹陷部与旋转体221的外圆面之间构成密封空间;
所述密封件213固定的连接旋转体221或弧形凹陷部;弧形凹陷部上设有若干个连通所述密封空间的供料孔,并且供料器212的内部设有连通供料孔与进料管211的通道。
当纳米分散体的混合体从进料管211进入到供料器212中,而后从供料器212的供料孔喷入密封空间,然后从进料孔2211进入旋转体221的内部,然后从旋转体221的喷射孔223以及其余并非位于密封空间内的进料孔2211喷出,利用旋转体221的转动离心以及旋转剪切作用将气体与纳米分散体的混合体分散到物料中,又由于气体与纳米分散体的混合体气体的上升携带作用,能够使纳米分散体均匀的分散到物料中。
在本发明中,釜体100的外部设有夹套,夹套通入导热介质对釜体100进行加热。
在本发明中,驱动单元222包括连接旋转体221中心的转动轴230,转动轴230连接旋转动力源的输出端,旋转动力源输出扭矩,通过转动轴230传动到旋转体221,驱动旋转体221绕中心旋转。
旋转动力源可选但不限于:电动马达、液压马达;
在本发明中,旋转体221设置一个以上。多个旋转体221能够更好的完成分散的工作。
在本发明中,气体与纳米分散体的混合体可以是二者预先在罐体进行混合,或者是进料管211连接气源以及料斗,料斗将纳米分散体供入进料管211中,而后通过气源供入气体将进料管211中的纳米分散体进行分散。
在本发明中,气体与纳米分散体的混合体中的气体为压缩气体,其压缩气体的压力为60MPa。
在本发明中,通过上述分散纳米分散体的设备以及方法,能够得到较为良好的分散效果,以使上述的纳米分散体能够达到更好的应用于上述的配方组分中的效果。
将实施例1的纳米防护涂料通过上述反应釜制备作为实验例2;
通过上述试验可以确定,本发明的反应釜作为制备的设备能够进一步提高涂料的强度。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本实施例各个实施例的方法。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述,但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实施例的启示下,在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本实施例的保护之内。
Claims (10)
1.一种纳米防护涂料,其特征在于,包括以下重量份数的组分:
聚氨酯30-70份、异佛尔酮二异氰酸酯16-20份、环氧树脂13-15份、羧基桥联金属-有机配位聚合物10-11份、偶联剂0.4-0.6份、环己酮0.6-0.9份、助剂0.2-0.5份、纳米分散体1-2份;
所述助剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的复配物,叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的重量比例为1:1.1。
2.根据权利要求1所述的纳米防护涂料,其特征在于,所述羧基桥联金属-有机配位聚合物是由咪唑二羧酸,引入金属钨辅以咪唑类含氮杂环中性桥联配体,在水热条件下,组装得到有机配位聚合物;水热温度为800℃、压力为100MPa。
3.根据权利要求1所述的纳米防护涂料,其特征在于,所述环氧树脂的分子量为400~450g/mol。
4.一如权利要求1-3任一所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,先将异佛尔酮二异氰酸酯、环氧树脂、羧基桥联金属有机配位聚合物于反应釜中混合;
S2,混合均匀后再加入聚氨酯、纳米分散体、偶联剂和环己酮;
边加入边搅拌,搅拌速率为270rad/min,搅拌时间为50min,反应釜的温度为135℃,压强为1.4MPa;
S3,搅拌完成后,反应釜的温度保持155℃,加入助剂,反应35min后,开始降温,以5℃/min的速度梯度降温,降温至80℃,继续保持温度该温度5小时;
S4,降温至50℃后出料包装。
5.根据权利要求4所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,所述反应釜包括:
釜体,其用于容纳并给与物料反应的空间,釜体的内部设有纳米分散体分散系统,釜体上还设有用于加料的加料口;
纳米分散系统,其包括用于供入纳米分散体的供料机构以及用于将纳米分散体分散到釜体的物料中的分散机构;
其中,供料机构包括延伸进入釜体内部的进料管以及连接进料管的供料器,进料管内供入气体与纳米分散体的混合体,供料器连通进料管,用于将气体与纳米分散体的混合体供入分散机构;
分散机构用于通过旋转离心分离作用将纳米分散体的混合体分散到物料中,其包括旋转体以及用于旋转体转动的驱动单元,旋转体的顶部和底部均设有用于喷射纳米分散体的混合体的喷射孔,旋转体的内部设有容纳纳米分散体的混合体的腔室,该腔室连通喷射孔,旋转体整体呈圆盘形状,其外圆面上设有若干个用于纳米分散体的混合体的进入的进料孔;
供料器上设有贴合旋转体的外圆面的弧形凹陷部,弧形凹陷部与旋转体的外圆面之间设有间隙,并且在间隙的空间内设有密封件,该密封件呈封闭的环形,其在弧形凹陷部与旋转体的外圆面之间构成密封空间;
所述密封件固定的连接旋转体或弧形凹陷部;弧形凹陷部上设有若干个连通所述密封空间的供料孔,并且供料器的内部设有连通供料孔与进料管的通道;
当纳米分散体的混合体从进料管进入到供料器中,而后从供料器的供料孔喷入密封空间,然后从进料孔进入旋转体的内部,然后从旋转体的喷射孔以及其余并非位于密封空间内的进料孔喷出,利用旋转体的转动离心以及旋转剪切作用将气体与纳米分散体的混合体分散到物料中,又由于气体与纳米分散体的混合体气体的上升携带作用,能够使纳米分散体均匀的分散到物料中。
6.根据权利要求5所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,所述驱动单元包括连接旋转体中心的转动轴,转动轴连接旋转动力源的输出端,旋转动力源输出扭矩,通过转动轴传动到旋转体,驱动旋转体绕中心旋转。
7.根据权利要求5所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,所述气体与纳米分散体的混合体中的气体为压缩气体,其压缩气体的压力为60MPa。
8.根据权利要求5所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,所述釜体的外部设有夹套,夹套通入导热介质对釜体进行加热。
9.根据权利要求5所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,所述旋转体设置一个以上,并设置与旋转体数量相同的供料器,旋转体与供料器一一配合。
10.根据权利要求5所述的纳米防护涂料的制备方法,其特征在于,所述气体与纳米分散体的混合体是二者预先在罐体进行混合。
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