CN114836122A - 一种具有快干高耐候性能的家具涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及家具涂料技术领域,具体公开了一种具有快干高耐候性能的家具涂料及制备方法,该涂料包括以下重量份原料:水性聚氨酯树脂35‑45份、改性碳纳米管15‑25份、石墨烯协效剂5‑10份、润湿剂3‑6份、成膜助剂1‑3份、分散剂1‑2份、去离子水40‑50份。本发明家具涂料以水性聚氨酯树脂为基料,通过加入改性碳纳米管、石墨烯协效剂增强产品的快干、耐候性能,通过润湿剂、分散剂和成膜助剂协配制备的家具涂料具有优异的性能,改性碳纳米管的添加为了增强产品的快干效果,而石墨烯协效剂的加入具有协助增效的效果,增强快干性能的同时,增强产品的耐候性能,具有双向协调产品的性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种具有快干高耐候性能的家具涂料及制备方法。
背景技术
水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)3种。水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物,以聚乙烯醇及其各种改性物为代表,除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等;凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,都可称为水性涂料。
现有的水性聚氨酯涂料应用在家具中,表干、实干速度慢,限制了涂料的使用,同时产品需要在炎热、湿度大的天气下快干,而对于低温、湿度低的天气,快干效率很低,为了改进产品的快干效率,同时又可兼顾产品的耐候性能,基于此,本发明对其进一步的改进处理。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种具有快干高耐候性能的家具涂料及制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明提供了一种具有快干高耐候性能的家具涂料,包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂35-45份、改性碳纳米管15-25份、石墨烯协效剂5-10份、润湿剂3-6份、成膜助剂1-3份、分散剂1-2份、去离子水40-50份。
优选地,所述具有快干高耐候性能的家具涂料包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂40份、改性碳纳米管20份、石墨烯协效剂7.5份、润湿剂4.5份、成膜助剂2份、分散剂1.5份、去离子水45份。
优选地,所述改性碳纳米管的制备方法为:
S01:将碳纳米管置于质子辐照箱内进行辐照处理,辐照结束,得到辐照型碳纳米管;
S02:将20-30份辐照型碳纳米管先加入到45-55份乙醇溶剂中,然后加入1-3份硫酸镧溶液在55-65℃的温度下搅拌30-40min,搅拌转速为300-350r/min,搅拌结束,保温,备用;
S03:然后再向S02产物中加入5-10份β-环糊精、0.2-0.7份过硫酸钾,将温度升至65-75℃,以650-750r/min的转速继续搅拌1-2h,搅拌结束,水洗、干燥,得到改性碳纳米管。
本发明的发明人发现未添加改性碳纳米管,产品的表干、实干性能显著降低;而采用碳纳米管代替,产品的快干性能和未加入改性碳纳米管的效果相差不大,采用碳纳米管,对产品的快干效果改进不大;同时从耐酸、碱中发现,直接采用碳纳米管代替,耐腐性能发生显著降低,采用本发明的制备方法可有效解决耐腐问题,可能由于碳纳管的无机性,加入反而会显著降低耐腐性能;
本发明经过大量的实验探究改性碳纳米管的原料选用问题;
采用膨润土代替碳纳米管的加入虽可改进耐腐效果,可能由于膨润土具有片层结构,穿插在产品中起到阻隔效果,增强防腐功效,同时经过本发明的优化,具有亲有机性能,防腐增强,但是膨润土的加入会造成快干显著降低;
采用本发明的原料既可以增强快干,又可增强耐腐,具有双向协调改进效果,此外,膨润土的原料选用与采用本发明的碳纳米管原料在耐候性相差不大,快干性相差很大,综上,本发明的发明人经过严格探究后采用碳纳米管原料进行配合本发明的方法制备改性碳纳米管,从而改进产品的性能效果;
此外发现,改性碳纳米管制备方法不同,产品的性能虽有改进,但均不如采用本发明的方法制备的改性碳纳米管改进效果显著;
优选地,所述S01的辐照处理功率为320-350W,辐照时间为2-6min。
优选地,所述硫酸镧溶液的质量分数为5-10%。
优选地,所述石墨烯协效剂的制备方法为:
S101:将石墨烯先加入到3-5重量倍的硝酸溶液中,于65-75℃下搅拌20-30min,搅拌转速为350-450r/min,搅拌结束,水洗、干燥,得到预改性石墨烯;
S102:将5-10份硅烷偶联剂KH570、1-3份磷酸二异辛酯和10-15份去离子水混合搅拌充分,再加入0.1-0.5份三氧化二钇,于60-70℃下搅拌混合充分,得到改性液;
S103:预改性石墨烯送入到5-9重量倍的S102改性液中,超声分散充分,水洗、干燥,得到石墨烯协效剂。
本发明的发明人发现未添加石墨烯协效剂,产品的快干性能发生变差现象,以及采用石墨烯代替和制备方法中不加入磷酸二异辛酯、三氧化二钇,产品的快干性能均不如本发明的石墨烯协效剂效果显著;未添加石墨烯协效剂产品的耐腐性能显著降低,采用本发明的石墨烯协效剂对耐腐性能具有显著改进效果;采用本发明的石墨烯协效剂可与改性碳纳米管起到协助增效的效果,增强产品的快干效率。
优选地,所述硝酸溶液的质量分数为5-8%。
优选地,所述超声分散充分的超声功率为300-500W,超声时间为45-55min。
优选地,所述分散剂的型号为ZR-4010;所述成膜助剂为三乙二醇单乙醚;所述润湿剂为炔二醇润湿剂。
本发明还提供了一种具有快干高耐候性能的家具涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按照重量份称取原料;
步骤二,将水性聚氨酯树脂、改性碳纳米管、润湿剂、分散剂、去离子水原料依次加入到搅拌机中,然后以550-650r/min的转速搅拌混合充分,混合时间为55-65min,混合结束,得到第一产品;
步骤三,向第一产品中加入石墨烯协效剂、成膜助剂,继续搅拌混合充分,搅拌转速为300-400r/min,搅拌时间为20-30min,得到第二产品;
步骤四,将第二产品于45-55℃下保温静置1-2h,保温结束,得到家具涂料。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明家具涂料以水性聚氨酯树脂为基料,通过加入改性碳纳米管、石墨烯协效剂增强产品的快干、耐候性能,通过润湿剂、分散剂和成膜助剂协配制备的家具涂料具有优异的性能,改性碳纳米管的添加为了增强产品的快干效果,而石墨烯协效剂的加入具有协助增效的效果,增强快干性能的同时,增强产品的耐候性能,具有双向协调产品的性能,采用本发明的原料配比,不仅可在炎热、湿度大的条件下实现快干,同时在天气阴凉、湿度低的条件下也可实现快速干燥,满足不同天气下的快速快干效率,产品应用范围更广。
2、改性碳纳米管通过碳纳米管辐照,提高碳纳米管在后续的改性效率,通过硫酸镧溶液配合,为了增强碳纳米管与β-环糊精的接枝反应,β-环糊精具有内腔疏水、外腔亲水,能够高效亲水,从而在湿、热条件下高效干燥,实现快速干燥,同时β-环糊精内腔疏水,具有亲有机性能,增强原料之间的连接效果,β-环糊精具有外腔亲水性能,而碳纳米管经过辐照后,表面活性能增强,在过硫酸钾和硫酸镧稀土溶液配合下,碳纳米管与β-环糊精接枝改性效率增强,而碳纳米管具有高比表面积,与β-环糊精改性后,应用在产品原料中,提高β-环糊精分散效率,因而改性碳纳米管在产品中的分散效率得到改进,从而进一步的增强产品的快干效率。
3、石墨烯协效剂以石墨烯经过硝酸溶液活化,提高在改性液中的改性效果,改性液以硅烷偶联剂KH570作为界面剂,改性石墨烯的界面性能,提高原料之间的界面强度,而磷酸二异辛酯、三氧化二钇起到协助改性液的改性效果,增强石墨烯的改性,改性后的石墨烯可增强产品的快干效率和产品的耐候性能,石墨烯协效剂、改性碳纳米管二者协助互助,起到增效增强产品的性能,显著的改进产品的快干、耐候性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂35-45份、改性碳纳米管15-25份、石墨烯协效剂5-10份、润湿剂3-6份、成膜助剂1-3份、分散剂1-2份、去离子水40-50份。
本实施例的具有快干高耐候性能的家具涂料包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂40份、改性碳纳米管20份、石墨烯协效剂7.5份、润湿剂4.5份、成膜助剂2份、分散剂1.5份、去离子水45份。
本实施例的改性碳纳米管的制备方法为:
S01:将碳纳米管置于质子辐照箱内进行辐照处理,辐照结束,得到辐照型碳纳米管;
S02:将20-30份辐照型碳纳米管先加入到45-55份乙醇溶剂中,然后加入1-3份硫酸镧溶液在55-65℃的温度下搅拌30-40min,搅拌转速为300-350r/min,搅拌结束,保温,备用;
S03:然后再向S02产物中加入5-10份β-环糊精、0.2-0.7份过硫酸钾,将温度升至65-75℃,以650-750r/min的转速继续搅拌1-2h,搅拌结束,水洗、干燥,得到改性碳纳米管。
本实施例的S01的辐照处理功率为320-350W,辐照时间为2-6min。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为5-10%。
本实施例的石墨烯协效剂的制备方法为:
S101:将石墨烯先加入到3-5重量倍的硝酸溶液中,于65-75℃下搅拌20-30min,搅拌转速为350-450r/min,搅拌结束,水洗、干燥,得到预改性石墨烯;
S102:将5-10份硅烷偶联剂KH570、1-3份磷酸二异辛酯和10-15份去离子水混合搅拌充分,再加入0.1-0.5份三氧化二钇,于60-70℃下搅拌混合充分,得到改性液;
S103:预改性石墨烯送入到5-9重量倍的S102改性液中,超声分散充分,水洗、干燥,得到石墨烯协效剂。
本实施例的硝酸溶液的质量分数为5-8%。
本实施例的超声分散充分的超声功率为300-500W,超声时间为45-55min。
本实施例的分散剂的型号为ZR-4010;所述成膜助剂为三乙二醇单乙醚;所述润湿剂为炔二醇润湿剂。
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按照重量份称取原料;
步骤二,将水性聚氨酯树脂、改性碳纳米管、润湿剂、分散剂、去离子水原料依次加入到搅拌机中,然后以550-650r/min的转速搅拌混合充分,混合时间为55-65min,混合结束,得到第一产品;
步骤三,向第一产品中加入石墨烯协效剂、成膜助剂,继续搅拌混合充分,搅拌转速为300-400r/min,搅拌时间为20-30min,得到第二产品;
步骤四,将第二产品于45-55℃下保温静置1-2h,保温结束,得到家具涂料。
实施例1.
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂35份、改性碳纳米管15份、石墨烯协效剂5份、润湿剂3份、成膜助剂1份、分散剂1份、去离子水40份。
本实施例的改性碳纳米管的制备方法为:
S01:将碳纳米管置于质子辐照箱内进行辐照处理,辐照结束,得到辐照型碳纳米管;
S02:将20份辐照型碳纳米管先加入到45份乙醇溶剂中,然后加入1份硫酸镧溶液在55℃的温度下搅拌30min,搅拌转速为300r/min,搅拌结束,保温,备用;
S03:然后再向S02产物中加入5份β-环糊精、0.2份过硫酸钾,将温度升至65℃,以650r/min的转速继续搅拌1h,搅拌结束,水洗、干燥,得到改性碳纳米管。
本实施例的S01的辐照处理功率为320W,辐照时间为2min。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为5%。
本实施例的石墨烯协效剂的制备方法为:
S101:将石墨烯先加入到3重量倍的硝酸溶液中,于65℃下搅拌20min,搅拌转速为350r/min,搅拌结束,水洗、干燥,得到预改性石墨烯;
S102:将5份硅烷偶联剂KH570、1份磷酸二异辛酯和10份去离子水混合搅拌充分,再加入0.1份三氧化二钇,于60℃下搅拌混合充分,得到改性液;
S103:预改性石墨烯送入到5重量倍的S102改性液中,超声分散充分,水洗、干燥,得到石墨烯协效剂。
本实施例的硝酸溶液的质量分数为5%。
本实施例的超声分散充分的超声功率为300W,超声时间为45min。
本实施例的分散剂的型号为ZR-4010;所述成膜助剂为三乙二醇单乙醚;所述润湿剂为炔二醇润湿剂。
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按照重量份称取原料;
步骤二,将水性聚氨酯树脂、改性碳纳米管、润湿剂、分散剂、去离子水原料依次加入到搅拌机中,然后以550r/min的转速搅拌混合充分,混合时间为55min,混合结束,得到第一产品;
步骤三,向第一产品中加入石墨烯协效剂、成膜助剂,继续搅拌混合充分,搅拌转速为300r/min,搅拌时间为20min,得到第二产品;
步骤四,将第二产品于45℃下保温静置1h,保温结束,得到家具涂料。
实施例2.
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂45份、改性碳纳米管25份、石墨烯协效剂10份、润湿剂6份、成膜助剂3份、分散剂2份、去离子水50份。
本实施例的改性碳纳米管的制备方法为:
S01:将碳纳米管置于质子辐照箱内进行辐照处理,辐照结束,得到辐照型碳纳米管;
S02:将30份辐照型碳纳米管先加入到55份乙醇溶剂中,然后加入3份硫酸镧溶液在65℃的温度下搅拌40min,搅拌转速为350r/min,搅拌结束,保温,备用;
S03:然后再向S02产物中加入10份β-环糊精、0.7份过硫酸钾,将温度升至75℃,以750r/min的转速继续搅拌2h,搅拌结束,水洗、干燥,得到改性碳纳米管。
本实施例的S01的辐照处理功率为350W,辐照时间为6min。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为10%。
本实施例的石墨烯协效剂的制备方法为:
S101:将石墨烯先加入到5重量倍的硝酸溶液中,于75℃下搅拌30min,搅拌转速为450r/min,搅拌结束,水洗、干燥,得到预改性石墨烯;
S102:将10份硅烷偶联剂KH570、3份磷酸二异辛酯和15份去离子水混合搅拌充分,再加入0.5份三氧化二钇,于70℃下搅拌混合充分,得到改性液;
S103:预改性石墨烯送入到9重量倍的S102改性液中,超声分散充分,水洗、干燥,得到石墨烯协效剂。
本实施例的硝酸溶液的质量分数为8%。
本实施例的超声分散充分的超声功率为500W,超声时间为55min。
本实施例的分散剂的型号为ZR-4010;所述成膜助剂为三乙二醇单乙醚;所述润湿剂为炔二醇润湿剂。
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按照重量份称取原料;
步骤二,将水性聚氨酯树脂、改性碳纳米管、润湿剂、分散剂、去离子水原料依次加入到搅拌机中,然后以550-650r/min的转速搅拌混合充分,混合时间为55-65min,混合结束,得到第一产品;
步骤三,向第一产品中加入石墨烯协效剂、成膜助剂,继续搅拌混合充分,搅拌转速为400r/min,搅拌时间为30min,得到第二产品;
步骤四,将第二产品于55℃下保温静1-2h,保温结束,得到家具涂料。
实施例3.
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂40份、改性碳纳米管20份、石墨烯协效剂7.5份、润湿剂4.5份、成膜助剂2份、分散剂1.5份、去离子水50份。
本实施例的改性碳纳米管的制备方法为:
S01:将碳纳米管置于质子辐照箱内进行辐照处理,辐照结束,得到辐照型碳纳米管;
S02:将25份辐照型碳纳米管先加入到50份乙醇溶剂中,然后加入2份硫酸镧溶液在60℃的温度下搅拌35min,搅拌转速为325r/min,搅拌结束,保温,备用;
S03:然后再向S02产物中加入7.5份β-环糊精、0.35份过硫酸钾,将温度升至70℃,以700r/min的转速继续搅拌1.5h,搅拌结束,水洗、干燥,得到改性碳纳米管。
本实施例的S01的辐照处理功率为335W,辐照时间为4min。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为7.5%。
本实施例的石墨烯协效剂的制备方法为:
S101:将石墨烯先加入到4重量倍的硝酸溶液中,于70℃下搅拌25min,搅拌转速为400r/min,搅拌结束,水洗、干燥,得到预改性石墨烯;
S102:将7.5份硅烷偶联剂KH570、2份磷酸二异辛酯和12.5份去离子水混合搅拌充分,再加入0.3份三氧化二钇,于65℃下搅拌混合充分,得到改性液;
S103:预改性石墨烯送入到7重量倍的S102改性液中,超声分散充分,水洗、干燥,得到石墨烯协效剂。
本实施例的硝酸溶液的质量分数为7%。
本实施例的超声分散充分的超声功率为400W,超声时间为50min。
本实施例的分散剂的型号为ZR-4010;所述成膜助剂为三乙二醇单乙醚;所述润湿剂为炔二醇润湿剂。
本实施例的一种具有快干高耐候性能的家具涂料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按照重量份称取原料;
步骤二,将水性聚氨酯树脂、改性碳纳米管、润湿剂、分散剂、去离子水原料依次加入到搅拌机中,然后以600r/min的转速搅拌混合充分,混合时间为60min,混合结束,得到第一产品;
步骤三,向第一产品中加入石墨烯协效剂、成膜助剂,继续搅拌混合充分,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为25min,得到第二产品;
步骤四,将第二产品于50℃下保温静置1.5h,保温结束,得到家具涂料。
对比例1.
与实施例3不同是未添加改性碳纳米管。
对比例2.
与实施例3不同是改性碳纳米管采用碳纳米管代替。
对比例3.
与实施例3不同是改性碳纳米管制备中碳纳米管采用膨润土代替。
对比例4.
与实施例3不同改性碳纳米管制备方法不同:
未采用辐照处理、同时也未加入硫酸镧溶液,其余制备方法相同。
对比例5.
与实施例3不同是未添加石墨烯协效剂。
对比例6.
与实施例3不同是石墨烯协效剂制备中采用石墨烯代替。
对比例7.
与实施例3不同是石墨烯协效剂制备中改性液的制备方法不同:
将7.5份硅烷偶联剂KH570、10份去离子水混合搅拌充分,于65℃下搅拌混合充分,得到改性液。
参照HG/T3828-2006《室内用水性木器涂料》标准,进行相关性能指标的测试;
实施例1-3及对比例1-7在温度35℃、相对湿度为60%的条件下性能测量结果如下
表干时间(min) | 实干时间(min) | 10%盐酸耐酸性(h) | 3%的氢氧化钠(h) | |
实施例1 | 13 | 40 | 27 | 21 |
实施例2 | 11 | 38 | 26 | 22 |
实施例3 | 10 | 37 | 29 | 24 |
对比例1 | 42 | 201 | 23 | 15 |
对比例2 | 40 | 196 | 19 | 13 |
对比例3 | 45 | 221 | 30 | 26 |
对比例4 | 31 | 156 | 25 | 18 |
对比例5 | 21 | 88 | 17 | 11 |
对比例6 | 25 | 98 | 18 | 13 |
对比例7 | 17 | 64 | 22 | 17 |
从实施例1-3及对比例1-7中得出,本发明实施例3的产品,具有优异的表干、实干性能;
通过对比例1-4及实施例3可看出,未添加改性碳纳米管,产品的表干、实干性能显著降低;而采用碳纳米管代替,产品的快干性能和未加入改性碳纳米管的效果相差不大,采用碳纳米管,对产品的快干效果改进不大;同时从耐酸、碱中发现,直接采用碳纳米管代替,耐腐性能发生显著降低,采用本发明的制备方法可有效解决耐腐问题,可能由于碳纳管的无机性,加入反而会显著降低耐腐性能;
但从对比例3中,膨润土的加入可改进耐腐效果,可能由于膨润土具有片层结构,穿插在产品中起到阻隔效果,增强防腐功效,同时经过本发明的优化,具有亲有机性能,防腐增强,但是膨润土的加入会造成快干显著降低;
采用本发明的原料既可以增强快干,又可增强耐腐,具有双向协调改进效果,此外,膨润土的原料选用与采用本发明的碳纳米管原料在耐候性相差不大,快干性相差很大,综上,本发明的发明人采用碳纳米管原料进行配合本发明的方法制备改性碳纳米管,从而改进产品的性能效果;
同时碳纳米管采用膨润土代替,产品的快干性能反而降低更明显,碳纳米管的选择在本发明中具有单一性,采用其他原料代替,效果较差;
此外,改性碳纳米管制备方法不同,产品的性能虽有改进,但均不如采用本发明的方法制备的改性碳纳米管改进效果显著;
从对比例5-7中发现,未添加石墨烯协效剂,产品的快干性能发生变差现象,以及采用石墨烯代替和制备方法中不加入磷酸二异辛酯、三氧化二钇,产品的性能均不如本发明的石墨烯协效剂效果显著;未添加石墨烯协效剂产品的耐腐性能显著降低,采用本发明的石墨烯协效剂对耐腐性能具有显著改进效果;
采用本发明的石墨烯协效剂可与改性碳纳米管起到协助增效的效果,增强产品的快干效率。
实施例1-3及对比例1-7在温度25℃、相对湿度为50%的条件下进行快干性能测试:
表干时间(min) | 实干时间(min) | |
实施例1 | 15 | 45 |
实施例2 | 13 | 44 |
实施例3 | 12 | 41 |
对比例1 | 73 | 321 |
对比例2 | 77 | 303 |
对比例3 | 81 | 367 |
对比例4 | 68 | 245 |
对比例5 | 52 | 143 |
对比例6 | 58 | 159 |
对比例7 | 44 | 113 |
本发明实施例1-3及对比例1-7产品在温度25℃、相对湿度为50%的条件下测试发现,实施例1-3产品在低温、低湿条件下仍可保持优异的表干、实干效果,而对比例1-7产品中,表干和实干性能相对于在温度35℃、相对湿度为60%的条件下,变化趋势较大,未添加石墨烯协效剂、改性碳纳米管快干性能显著降低,因而采用本发明的原料配比,不仅可在炎热、湿度大的条件下实现快干,同时在天气阴凉、湿度低的条件下也可实现快速干燥,满足不同天气下的快速快干效率,产品应用范围更广。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂35-45份、改性碳纳米管15-25份、石墨烯协效剂5-10份、润湿剂3-6份、成膜助剂1-3份、分散剂1-2份、去离子水40-50份;
所述改性碳纳米管的制备方法为:
S01:将碳纳米管置于质子辐照箱内进行辐照处理,辐照结束,得到辐照型碳纳米管;
S02:将20-30份辐照型碳纳米管先加入到45-55份乙醇溶剂中,然后加入1-3份硫酸镧溶液在55-65℃的温度下搅拌30-40min,搅拌转速为300-350r/min,搅拌结束,保温,备用;
S03:然后再向S02产物中加入5-10份β-环糊精、0.2-0.7份过硫酸钾,将温度升至65-75℃,以650-750r/min的转速继续搅拌1-2h,搅拌结束,水洗、干燥,得到改性碳纳米管;
所述石墨烯协效剂的制备方法为:
S101:将石墨烯先加入到3-5重量倍的硝酸溶液中,于65-75℃下搅拌20-30min,搅拌转速为350-450r/min,搅拌结束,水洗、干燥,得到预改性石墨烯;
S102:将5-10份硅烷偶联剂KH570、1-3份磷酸二异辛酯和10-15份去离子水混合搅拌充分,再加入0.1-0.5份三氧化二钇,于60-70℃下搅拌混合充分,得到改性液;
S103:预改性石墨烯送入到5-9重量倍的S102改性液中,超声分散充分,水洗、干燥,得到石墨烯协效剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,所述具有快干高耐候性能的家具涂料包括以下重量份原料:
水性聚氨酯树脂40份、改性碳纳米管20份、石墨烯协效剂7.5份、润湿剂4.5份、成膜助剂2份、分散剂1.5份、去离子水45份。
3.根据权利要求1所述的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,所述S01的辐照处理功率为320-350W,辐照时间为2-6min。
4.根据权利要求1所述的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,所述硫酸镧溶液的质量分数为5-10%。
5.根据权利要求1所述的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,所述硝酸溶液的质量分数为5-8%。
6.根据权利要求1所述的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,所述超声分散充分的超声功率为300-500W,超声时间为45-55min。
7.根据权利要求1所述的一种具有快干高耐候性能的家具涂料,其特征在于,所述分散剂的型号为ZR-4010;所述成膜助剂为三乙二醇单乙醚;所述润湿剂为炔二醇润湿剂。
8.一种如权利要求1-7任一项所述具有快干高耐候性能的家具涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,按照重量份称取原料;
步骤二,将水性聚氨酯树脂、改性碳纳米管、润湿剂、分散剂、去离子水原料依次加入到搅拌机中,然后以550-650r/min的转速搅拌混合充分,混合时间为55-65min,混合结束,得到第一产品;
步骤三,向第一产品中加入石墨烯协效剂、成膜助剂,继续搅拌混合充分,搅拌转速为300-400r/min,搅拌时间为20-30min,得到第二产品;
步骤四,将第二产品于45-55℃下保温静置1-2h,保温结束,得到家具涂料。
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