CN114574100A - 一种超疏水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料制备领域，具体的说是一种超疏水涂料及其制备方法，包括超疏水涂料由氟硅树脂改性环氧树脂、二氧化硅、1,2‑丙二醇、二甲苯、碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉组成；所述超疏水涂料成分的重量百分比如下：氟硅树脂改性环氧树脂为42‑48、二氧化硅为8‑12、1,2‑丙二醇为5‑11、二甲苯为0.5‑3.5、轻碳酸钙为22‑29、钛白粉为3‑5、滑石粉为2‑6、沸石粉为1‑3，所述超疏水涂料搅拌装置包括桶体，所述桶体的底部固接有四个支撑柱，所述桶体的顶部连通安装有进料管，所述桶体的底部连通安装有出料管，氟硅树脂改性环氧树脂综合了氟树脂、硅树脂和环氧树脂的优异性能，用其制得的漆膜附着力优异，硬度高，疏水性能优良。

Description

一种超疏水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备领域，具体是一种超疏水涂料及其制备方法。
背景技术
超疏水表面因具有疏水、防污、防腐蚀以及抗氧化等特性，使得其在很多领域有着广阔的应用前景，可以利用超疏水表面的疏水、防污等特性，将超疏水层涂覆于玻璃、陶瓷、水泥等无机非金属材料的表面可以实现对基材的自我清洁。
对于超疏水涂料的制备需要使用到专门的搅拌装置，将多种材料投入到搅拌装置内，对其充分的进行混合搅拌。
但是目前大多数的搅拌装置的搅拌效果较差，混合搅拌效率较低，速率较低，需要较长的混合时间；因此，针对上述问题提出一种超疏水涂料及其制备方法。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，目前大多数的搅拌装置的搅拌效果较差，混合搅拌效率较低，速率较低，需要较长的混合时间的问题，本发明提出一种超疏水涂料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种超疏水涂料，所述超疏水涂料由氟硅树脂改性环氧树脂、二氧化硅、1,2-丙二醇、二甲苯、碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉组成；
所述超疏水涂料成分的重量百分比如下：氟硅树脂改性环氧树脂为42-48、二氧化硅为8-12、1,2-丙二醇为5-11、二甲苯为0.5-3.5、轻碳酸钙为22-29、钛白粉为3-5、滑石粉为2-6、沸石粉为1-3，氟硅树脂改性环氧树脂综合了氟树脂、硅树脂和环氧树脂的优异性能，用其制得的漆膜附着力优异，硬度高，疏水性能优良。
优选的，一种超疏水涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：将二苯基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氟硅烷为原料，通过水解缩聚反应制成氟硅树脂；
S2：将S1制得的氟硅树脂与环氧树脂在120℃下进行改性反应3h，制得氟硅树脂改性环氧树脂；
S3：将S2制得的氟硅树脂改性环氧树脂和二氧化硅、1,2-丙二醇、二甲苯、轻碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉放入超疏水涂料搅拌装置中，搅拌30分钟，搅拌温度35℃，并用超音分散，使得物料均匀混合，制成超疏水涂料。
优选的，所述S3中超疏水涂料搅拌装置具体为：所述超疏水涂料搅拌装置包括桶体，所述桶体的底部固接有四个支撑柱，所述桶体的顶部连通安装有进料管，所述桶体的底部连通安装有出料管，所述桶体上设有搅拌机构，所述桶体上设有往复组件，所述桶体上设有清理组件；
所述搅拌机构包括固接在桶体顶部的第一支架板，所述第一支架板上固接有第一电机，所述第一电机的输出轴固接有第一转动柱，所述第一转动柱与桶体的顶部通过轴承转动连接，所述第一转动柱的表面均匀固接有第一搅拌杆，所述第一转动柱的表面固接有第一齿轮，所述桶体的顶部内壁固接有固定环板，所述固定环板的底部固接有第一环形齿轮，所述固定环板的内壁滑动连接有滑动块，所述滑动块上固接有连接块，所述连接块上通过轴承转动连接有第二转动柱，所述第二转动柱的表面固接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接，所述第二齿轮与第一环形齿轮啮合连接，所述第二转动柱的表面均匀固接有第二搅拌杆，通过设置第一齿轮和第二齿轮配合，可以使第一搅拌杆和第二搅拌杆向相反方向转动，使得混合搅拌效果较好，通过设置第二齿轮和第一环形齿轮配合，可以使第二转动柱在自转的同时绕着第一转动柱转动，使得混合搅拌效率较高。
优选的，所述往复组件包括固接在桶体顶部的固定板，所述固定板上通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的一端固接有第一锥齿轮，所述第一转动柱的表面固接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，所述转轴的一端固接有凸轮，所述桶体的顶部固接有两个固定柱，所述固定柱的表面滑动连接有连接板，所述连接板的底部与凸轮的顶端接触，所述桶体和连接板之间固接有弹簧，所述弹簧套设在固定柱的外侧，所述连接板上固接有圆环板，所述圆环板的底部固接有四个贯穿桶体顶部的连接柱，所述连接柱上固接有四个升降板，通过设置第一锥齿轮和第二锥齿轮，可以在混合搅拌的同时，通过凸轮的转动带动升降板在竖直方向上做往复运动，使升降板不断地带动混合物，使桶体内的混合物更加混乱。
优选的，所述清理组件包括固接在桶体顶部的第二支架板，所述第二支架板上固接有第二电机，所述第二电机的输出轴上固接有第三转动柱，所述第三转动柱的地底端固接有第三齿轮，所述桶体的内壁转动连接有第二环形齿轮，所述第二环形齿轮与第三齿轮啮合连接，所述第二环形齿轮的底部固接有两个刮板，所述刮板与桶体的内壁和底部内壁接触，通过设置第三齿轮和第二环形齿轮，启动第二电机可以驱动刮板转动，使刮板对桶体的内壁和底部内壁进行清理，操作较为方便。
优选的，所述固定环板的内壁开设有第一T形圆环滑槽，所述滑动块上固接有第一T形弧滑块，所述第一T形弧滑块滑动连接在第一T形圆环滑槽内，第一T形圆环滑槽和第一T形弧滑块在滑动块滑动过程中起到限位作用。
优选的，所述第一搅拌杆接第二搅拌杆交错设置，所述第一搅拌杆与第二转动柱不接触，第二搅拌杆与第一转动柱不接触，可以防止第一搅拌杆和第二搅拌杆互相干扰。
优选的，所述连接板上开设有两个圆孔，所述固定柱贯穿圆孔，圆孔可以在连接板运动过程中起到限位作用。
优选的，所述升降板呈倒圆台状，且升降板的高度由边缘处向内部递减，有利于升降板顶部的物料滑下。
优选的，所述桶体的内壁开设有第二T形圆环滑槽，所述第二环形齿轮上固接有两个第二T形弧滑块，所述第二T形弧滑块滑动连接在第二T形圆环滑槽内，第二T形圆环滑槽和第二T形弧滑块在第二环形齿轮转动过程中起到限位作用。
本发明的有益之处在于：
1.本发明通过第一齿轮、第二齿轮和第一环形齿轮的结构设计，当需要进行混合搅拌时，启动第一电机，第一电机可以驱动第一搅拌杆转动，同时通过第一齿轮带动第二转动柱和第二搅拌杆转动，且第一搅拌杆和第二搅拌杆的转动方向相反，通过第一环形齿轮和第二齿轮的配合，使第二转动柱在自转的同时绕着第一转动柱进行转动，使得混合搅拌效果更好，解决了目前的搅拌装置将原料混合均匀所需时间较长的问题，提高了搅拌装置的效率；
2.本发明通过凸轮的结构设计，在混合搅拌的同时，第一电机可以驱动凸轮转动，通过弹簧的配合，凸轮可以带动升降板在竖直方向上做往复运动，使桶体内的原料更加混乱，实现了加快混合搅拌的功能，提高了装置的混合效率。
3.本发明通过凸轮的结构设计，当需要对桶体的内壁进行清理时，启动第二电机可以驱动第三齿轮转动，第三齿轮可以带动第二环形齿轮转动，从而带动刮板转动，刮板可以对桶体的内壁和底部内壁进行清理，将附着物刮除下来，操作较为方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例一的立体结构示意图；
图2为实施例一的桶体剖视示意图；
图3为实施例一的搅拌机构示意图；
图4为实施例一的往复组件示意图；
图5为实施例一的滑动块结构示意图；
图6为实施例一的连接板结构示意图；
图7为实施例一的第二环形齿轮结构示意图；
图8为实施例二的立体结构示意图。
图中：1、桶体；2、支撑柱；3、进料管；4、出料管；5、第一支架板；6、第一电机；7、第一转动柱；8、第一搅拌杆；9、第一齿轮；10、固定环板；11、第一环形齿轮；12、滑动块；13、连接块；14、第二转动柱；15、第二齿轮；16、第二搅拌杆；17、固定板；18、转轴；19、第一锥齿轮；20、第二锥齿轮；21、凸轮；22、固定柱；23、连接板；24、弹簧；25、圆环板；26、连接柱；27、升降板；28、第二支架板；29、第二电机；30、第三转动柱；31、第三齿轮；32、第二环形齿轮；33、刮板；34、第一T形圆环滑槽；35、第一T形弧滑块；36、圆孔；37、第二T形圆环滑槽；38、第二T形弧滑块；39、第一阀门；40、第二阀门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-7所示，一种超疏水涂料，所述超疏水涂料由氟硅树脂改性环氧树脂、二氧化硅、1,2-丙二醇、二甲苯、碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉组成；
所述超疏水涂料成分的重量百分比如下：氟硅树脂改性环氧树脂为46、二氧化硅为10、1,2-丙二醇为8、二甲苯为2、轻碳酸钙为25、钛白粉为4、滑石粉为4、沸石粉为1。
一种超疏水涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：将二苯基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氟硅烷为原料，通过水解缩聚反应制成氟硅树脂；
S2：将S1制得的氟硅树脂与环氧树脂在120℃下进行改性反应3h，制得氟硅树脂改性环氧树脂；
S3：将S2制得的氟硅树脂改性环氧树脂和二氧化硅、1,2-丙二醇、二甲苯、轻碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉放入超疏水涂料搅拌装置中，搅拌30分钟，搅拌温度35℃，并用超音分散，使得物料均匀混合，制成超疏水涂料。
所述S3中超疏水涂料搅拌装置具体为：所述超疏水涂料搅拌装置包括桶体1，所述桶体1的底部固接有四个支撑柱2，所述桶体1的顶部连通安装有进料管3，所述桶体1的底部连通安装有出料管4，所述桶体1上设有搅拌机构，所述桶体1上设有往复组件，所述桶体1上设有清理组件；
所述搅拌机构包括固接在桶体1顶部的第一支架板5，所述第一支架板5上固接有第一电机6，所述第一电机6的输出轴固接有第一转动柱7，所述第一转动柱7与桶体1的顶部通过轴承转动连接，所述第一转动柱7的表面均匀固接有第一搅拌杆8，所述第一转动柱7的表面固接有第一齿轮9，所述桶体1的顶部内壁固接有固定环板10，所述固定环板10的底部固接有第一环形齿轮11，所述固定环板10的内壁滑动连接有滑动块12，所述滑动块12上固接有连接块13，所述连接块13上通过轴承转动连接有第二转动柱14，所述第二转动柱14的表面固接有第二齿轮15，所述第二齿轮15与第一齿轮9啮合连接，所述第二齿轮15与第一环形齿轮11啮合连接，所述第二转动柱14的表面均匀固接有第二搅拌杆16；
工作时，将原料投入到桶体1内，启动第一电机6，第一电机6可以驱动第一搅拌杆8转动，第一电机6同时可以驱动第二搅拌杆16转动，并且可以使第二转动柱14在自转的同时绕着第一转动柱7转动，使得混合搅拌效果更好，混合均匀所需时间较少。
所述往复组件包括固接在桶体1顶部的固定板17，所述固定板17上通过轴承转动连接有转轴18，所述转轴18的一端固接有第一锥齿轮19，所述第一转动柱7的表面固接有第二锥齿轮20，所述第二锥齿轮20与第一锥齿轮19啮合连接，所述转轴18的一端固接有凸轮21，所述桶体1的顶部固接有两个固定柱22，所述固定柱22的表面滑动连接有连接板23，所述连接板23的底部与凸轮21的顶端接触，所述桶体1和连接板23之间固接有弹簧24，所述弹簧24套设在固定柱22的外侧，所述连接板23上固接有圆环板25，所述圆环板25的底部固接有四个贯穿桶体1顶部的连接柱26，所述连接柱26上固接有四个升降板27；
工作时，在第一电机6运转的同时，第二锥齿轮20带动第一锥齿轮19转动，从而带动凸轮21转动，带动连接板23运动，从而可以带动升降板27在竖直方向上做往复运动，升降板27可以不断的带动物料运动，使物料更加的混乱。
所述清理组件包括固接在桶体1顶部的第二支架板28，所述第二支架板28上固接有第二电机29，所述第二电机29的输出轴上固接有第三转动柱30，所述第三转动柱30的地底端固接有第三齿轮31，所述桶体1的内壁转动连接有第二环形齿轮32，所述第二环形齿轮32与第三齿轮31啮合连接，所述第二环形齿轮32的底部固接有两个刮板33，所述刮板33与桶体1的内壁和底部内壁接触；
工作时，当需要清理桶体1内壁时，启动第二电机29可以驱动刮板33转动，刮板33可以将附着在桶体1内壁上的附着物刮除下来，操作较为方便。
所述固定环板10的内壁开设有第一T形圆环滑槽34，所述滑动块12上固接有第一T形弧滑块35，所述第一T形弧滑块35滑动连接在第一T形圆环滑槽34内；
工作时，在滑动块12运动过程中，第一T形弧滑块35滑动在第一T形圆环滑槽34内。
所述第一搅拌杆8接第二搅拌杆16交错设置，所述第一搅拌杆8与第二转动柱14不接触，第二搅拌杆16与第一转动柱7不接触；
工作时，在第一搅拌杆8和第二搅拌杆16转动时，不会互相干扰。
所述连接板23上开设有两个圆孔36，所述固定柱22贯穿圆孔36；
工作时，在连接板23运动过程中，圆孔36在固定柱22上滑动。
所述升降板27呈倒圆台状，且升降板27的高度由边缘处向内部递减；
工作时，通过设置升降板27呈倒圆台状，可以使位于升降板27顶部的物料可以自动滑下。
所述桶体1的内壁开设有第二T形圆环滑槽37，所述第二环形齿轮32上固接有两个第二T形弧滑块38，所述第二T形弧滑块38滑动连接在第二T形圆环滑槽37内；
工作时，在第二环形齿轮32转动过程中，第二T形弧滑块38滑动在第二T形圆环滑槽37内。
实施例二
请参阅图8所示，对比实施例一，作为本发明的另一种实施方式，所述进料管3上安装有第一阀门39，所述出料管4上安装有第二阀门40；工作时，第一阀门39可以控制物料进入桶体1，第二阀门40可以控制物料排除桶体1。
工作原理：将原料从进料管3倒入桶体1内，启动第一电机6，第一电机6带动第一转动柱7转动，第一转动柱7带动第一搅拌杆8转动，第一转动柱7带动第一齿轮9转动，第一齿轮9带动第二齿轮15转动，第二齿轮15带动第二转动柱14转动，第二转动柱14带动第二搅拌杆16转动，且转动方向与第一搅拌杆8转动方向相反，同时，由于第一环形齿轮11，第二齿轮15在自转的同时可以绕着第一转动柱7转动，使得混合搅拌效果较好，混合速率较快，在第一电机6运转的同时，第二锥齿轮20带动第一锥齿轮19转动，第一锥齿轮19带动转轴18转动，转轴18带动凸轮21转动，凸轮21与弹簧24配合，可以带动连接板23在竖直方向上做往复运动，连接板23带动圆环板25和连接柱26运动，连接柱26带动升降板27运动，使桶体1内的混合物更加混乱，混合完成后，将混合物从出料管4排出桶体1，当需要清理桶体1内壁时，启动第二电机29，第二电机29带动第三转动柱30转动，第三转动柱30带动第三齿轮31转动，第三齿轮31带动第二环形齿轮32转动，第二环形齿轮32带动刮板33转动，刮板33可以对桶体1的内壁和底部内壁进行清理，将附着物刮除下来。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种超疏水涂料，其特征在于：所述超疏水涂料由氟硅树脂改性环氧树脂、二氧化硅、1,2-丙二醇、二甲苯、碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉组成；
所述超疏水涂料成分的重量百分比如下：氟硅树脂改性环氧树脂为42-48、二氧化硅为8-12、1,2-丙二醇为5-11、二甲苯为0.5-3.5、轻碳酸钙为22-29、钛白粉为3-5、滑石粉为2-6、沸石粉为1-3。
2.一种超疏水涂料的制备方法，包含权利要求1中所述的一种超疏水涂料，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
S1：将二苯基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氟硅烷为原料，通过水解缩聚反应制成氟硅树脂；
S2：将S1制得的氟硅树脂与环氧树脂在120℃下进行改性反应3h，制得氟硅树脂改性环氧树脂；
S3：将S2制得的氟硅树脂改性环氧树脂和二氧化硅、1,2-丙二醇、二甲苯、轻碳酸钙、钛白粉、滑石粉、沸石粉放入超疏水涂料搅拌装置中，搅拌30分钟，搅拌温度35℃，并用超音分散，使得物料均匀混合，制成超疏水涂料。
3.根据权利要求2所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述S3中超疏水涂料搅拌装置具体为：所述超疏水涂料搅拌装置包括桶体(1)，所述桶体(1)的底部固接有四个支撑柱(2)，所述桶体(1)的顶部连通安装有进料管(3)，所述桶体(1)的底部连通安装有出料管(4)，所述桶体(1)上设有搅拌机构，所述桶体(1)上设有往复组件，所述桶体(1)上设有清理组件；
所述搅拌机构包括固接在桶体(1)顶部的第一支架板(5)，所述第一支架板(5)上固接有第一电机(6)，所述第一电机(6)的输出轴固接有第一转动柱(7)，所述第一转动柱(7)与桶体(1)的顶部通过轴承转动连接，所述第一转动柱(7)的表面均匀固接有第一搅拌杆(8)，所述第一转动柱(7)的表面固接有第一齿轮(9)，所述桶体(1)的顶部内壁固接有固定环板(10)，所述固定环板(10)的底部固接有第一环形齿轮(11)，所述固定环板(10)的内壁滑动连接有滑动块(12)，所述滑动块(12)上固接有连接块(13)，所述连接块(13)上通过轴承转动连接有第二转动柱(14)，所述第二转动柱(14)的表面固接有第二齿轮(15)，所述第二齿轮(15)与第一齿轮(9)啮合连接，所述第二齿轮(15)与第一环形齿轮(11)啮合连接，所述第二转动柱(14)的表面均匀固接有第二搅拌杆(16)。
4.根据权利要求3所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述往复组件包括固接在桶体(1)顶部的固定板(17)，所述固定板(17)上通过轴承转动连接有转轴(18)，所述转轴(18)的一端固接有第一锥齿轮(19)，所述第一转动柱(7)的表面固接有第二锥齿轮(20)，所述第二锥齿轮(20)与第一锥齿轮(19)啮合连接，所述转轴(18)的一端固接有凸轮(21)，所述桶体(1)的顶部固接有两个固定柱(22)，所述固定柱(22)的表面滑动连接有连接板(23)，所述连接板(23)的底部与凸轮(21)的顶端接触，所述桶体(1)和连接板(23)之间固接有弹簧(24)，所述弹簧(24)套设在固定柱(22)的外侧，所述连接板(23)上固接有圆环板(25)，所述圆环板(25)的底部固接有四个贯穿桶体(1)顶部的连接柱(26)，所述连接柱(26)上固接有四个升降板(27)。
5.根据权利要求4所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述清理组件包括固接在桶体(1)顶部的第二支架板(28)，所述第二支架板(28)上固接有第二电机(29)，所述第二电机(29)的输出轴上固接有第三转动柱(30)，所述第三转动柱(30)的地底端固接有第三齿轮(31)，所述桶体(1)的内壁转动连接有第二环形齿轮(32)，所述第二环形齿轮(32)与第三齿轮(31)啮合连接，所述第二环形齿轮(32)的底部固接有两个刮板(33)，所述刮板(33)与桶体(1)的内壁和底部内壁接触。
6.根据权利要求5所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述固定环板(10)的内壁开设有第一T形圆环滑槽(34)，所述滑动块(12)上固接有第一T形弧滑块(35)，所述第一T形弧滑块(35)滑动连接在第一T形圆环滑槽(34)内。
7.根据权利要求6所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述第一搅拌杆(8)接第二搅拌杆(16)交错设置，所述第一搅拌杆(8)与第二转动柱(14)不接触，第二搅拌杆(16)与第一转动柱(7)不接触。
8.根据权利要求7所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述连接板(23)上开设有两个圆孔(36)，所述固定柱(22)贯穿圆孔(36)。
9.根据权利要求8所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述升降板(27)呈倒圆台状，且升降板(27)的高度由边缘处向内部递减。
10.根据权利要求9所述的一种超疏水涂料的制备方法，其特征在于：所述桶体(1)的内壁开设有第二T形圆环滑槽(37)，所述第二环形齿轮(32)上固接有两个第二T形弧滑块(38)，所述第二T形弧滑块(38)滑动连接在第二T形圆环滑槽(37)内。
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