发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高表面硬度的稀土油漆助剂,以及该稀土油漆助剂的应用。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明涉及一种可以提高表面硬度的稀土油漆助剂,其通过以下方法制备得到:
(1)将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯混合后进行粉碎,得到涂料载体;
优选地,所述丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯的质量比为(2~5):(2~5):1:1,优选为4:4:1:1。
优选地,使用微型粉碎机进行粉碎。
(2)将步骤(1)制备得到的涂料载体,以及氧化铈和氧化镧混合后进行干式球磨,得到粉末A;
优选地,所述氧化铈、氧化镧与涂料载体的质量比为1:1:(0.5~3),优选为1:1:1。
(3)将所述粉末A进一步粉碎得到粉末B;
优选地,使用超声波细胞粉碎机进行粉碎,所述粉末B的粒径为0.5-5mm。(4)将粉末B与步骤(1)中的涂料载体进行混合,得到所述稀土油漆助剂。
优选地,所述粉末B与步骤(1)中的涂料载体的质量比为1:(3~7),优选1:5。
本发明还涉及所述稀土油漆助剂在油漆中的应用。
优选地,所述应用包括将所述稀土油漆助剂按照(5~20)g/L,优选10g/L的比例添加到油漆涂料中。
本发明的有益效果:
根据霍耳-配奇关系式,晶粒的尺寸变小时,晶体的体积和表面积之比会变大,所以使材料的表面张力变大。表面张力使材料晶粒表面周围的晶格发生畸变,而周围晶粒的相互作用也引起了外部晶格的畸变。由于这些外力的影响,晶粒界面附近存在一个影响晶体变形的困难变形区。多晶晶粒越小,对应的硬变形区越大,产生滑移的难度越大,这就需要更大的力,从而增加硬度。本发明将稀土氧化镧和氧化铈作为油漆助剂的主要材料,利用稀土元素较大的原子半径会影响晶格畸变的特点,提高涂料的表面硬度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本发明实施例涉及一种可以提高表面硬度的稀土油漆助剂,其通过以下方法制备得到:
(1)将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯混合后进行粉碎,得到涂料载体;
在本发明的一个实施例中,丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯的质量比为(2~5):(2~5):1:1,优选为4:4:1:1。将上述混合物作为涂料的载体,能够提升稀土氧化物在涂料中的分散性,且树脂类物质具有成膜作用。
在本发明的一个实施例中,使用微型粉碎机进行粉碎。
(2)将步骤(1)制备得到的涂料载体,以及氧化铈和氧化镧混合后进行干式球磨,得到粉末A;这一步的作用是使稀土氧化物与涂料载体更好地融合。
根据霍耳-配奇关系式,晶粒的尺寸变小时,晶体的体积和表面积之比会变大,所以使材料的表面张力变大。表面张力使材料晶粒表面周围的晶格发生畸变,而周围晶粒的相互作用也引起了外部晶格的畸变。由于这些外力的影响,晶粒界面附近存在一个影响晶体变形的困难变形区。多晶晶粒越小,对应的硬变形区越大,产生滑移的难度越大,这就需要更大的力,从而增加硬度。本发明将稀土氧化镧和氧化铈作为油漆助剂的主要材料,利用稀土元素较大的原子半径会影响晶格畸变的特点,提高涂料的表面硬度。
在本发明的一个实施例中,氧化铈、氧化镧与涂料载体的质量比为1:1:(0.5~3),优选为1:1:1。
(3)将粉末A进一步粉碎得到粉末B;
在本发明的一个实施例中,使用超声波细胞粉碎机进行粉碎,粉末B的粒径为0.5-5mm。使用超声波细胞粉碎机的主要作用是使固体表面所吸附的空气浮出,实现充分粉碎。
(4)将粉末B与步骤(1)中的涂料载体进行混合,得到稀土油漆助剂。
在本发明的一个实施例中,粉末B与步骤(1)中的涂料载体的质量比为1:(3~7),优选1:5。
本发明实施例还涉及上述稀土油漆助剂在油漆中的应用。
在本发明的一个实施例中,上述应用包括将稀土油漆助剂按照(5~20)g/L,优选10g/L的比例添加到油漆涂料中,即可提高油漆涂料的表面硬度。
实施例1
(1)将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯按照4:4:1:1的质量比混合,使用微型粉碎机粉碎成粉末状作为涂料载体;
(2)将氧化铈、氧化镧和步骤(1)制备得到的涂料载体按照1:1:1的质量比混合,进行干式球磨得到粉末A;
(3)将粉末A放入超声波细胞粉碎机进行破碎,得到粉末B,颗粒粒度处于0.5-5mm范围内;
(4)将粉末B和步骤(1)中的涂料载体按照1:5的比例进行混合,得到稀土油漆助剂。
实施例2
(1)将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯按照2:2:1:1的质量比混合,使用微型粉碎机粉碎成粉末状作为涂料载体;
(2)将氧化铈、氧化镧和步骤(1)制备得到的涂料载体按照1:0.5:0.5的质量比混合,进行干式球磨得到粉末A;
(3)将粉末A放入超声波细胞粉碎机进行破碎,得到粉末B,颗粒粒度处于0.5-5mm范围内;
(4)将粉末B和步骤(1)中的涂料载体按照1:3的比例进行混合,得到稀土油漆助剂。
实施例3
(1)将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氟乙烯和聚乙烯按照5:5:1:1的质量比混合,使用微型粉碎机粉碎成粉末状作为涂料载体;
(2)将氧化铈、氧化镧和步骤(1)制备得到的涂料载体按照1:3:3的质量比混合,进行干式球磨得到粉末A;
(3)将粉末A放入超声波细胞粉碎机进行破碎,得到粉末B,颗粒粒度处于0.5-5mm范围内;
(4)将粉末B和步骤(1)中的涂料载体按照1:7的比例进行混合,得到稀土油漆助剂。
改变对比例1~4中的反应条件,具体设置如下:
对比例1
步骤(2)中,未加入氧化铈,仅将氧化镧和步骤(1)制备得到的涂料载体按照2:1的质量比混合,进行干式球磨得到粉末A,其它步骤同实施例1。
对比例2
步骤(2)中,未加入氧化镧,仅将氧化铈和步骤(1)制备得到的涂料载体按照2:1的质量比混合,进行干式球磨得到粉末A,其它步骤同实施例1。
对比例3
步骤(2)中,未加入氧化铈和氧化镧,仅将步骤(1)制备得到的涂料载体进行干式球磨得到粉末A,其它步骤同实施例1。
对比例4
未进行步骤(3)破碎,直接进行步骤(4),将粉末A和步骤(1)制备得到的涂料载体按照1:5的比例进行混合,得到稀土油漆助剂,其它步骤同实施例1。
测试例
将上述实施例和对比例制备得到的稀土油漆助剂按照10g/L的比例添加到油漆涂料(欧路德常温型路面标线涂料)中。按GB/T 6739的规定进行铅笔硬度的测量。具体为将所述油漆涂料涂布雨样板表面,样板漆膜待干48h后,用铅笔硬度计装中华牌H型号铅笔进行测试。如推过漆膜未出现3mm的划痕,试验后试样表面无犁沟和划痕,即判定合格。
对比例5为空白试验,即未加入稀土油漆助剂的油漆涂料。测试结果见表1。
表1
上述实施例和对比例的测试结果说明,加入稀土助剂之后,降低了涂料的熔点,更易融化。并且仅有实施例通过了硬度测试。
综上所述,加入本发明提供的稀土油漆助剂有利于降低油漆成本,消除铅毒及污染,并提高漆膜质量。可对冬季混凝土的施工进行高效、安全的加热保温,保证冬季混凝土系统的正常水合反应,满足了混凝土的强度设计要求,从而有效防止混凝土的早期冻害。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。