CN114854304A - 一种具有环保和防污性能的超疏水涂料 - Google Patents
一种具有环保和防污性能的超疏水涂料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114854304A CN114854304A CN202210589256.5A CN202210589256A CN114854304A CN 114854304 A CN114854304 A CN 114854304A CN 202210589256 A CN202210589256 A CN 202210589256A CN 114854304 A CN114854304 A CN 114854304A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating
- modified
- halloysite
- environmental
- polyurethane prepolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical class O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 25
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 9
- HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-prop-2-enoyloxy-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CO)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims abstract description 9
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims abstract description 9
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical group CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 9
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- RBQRWNWVPQDTJJ-UHFFFAOYSA-N methacryloyloxyethyl isocyanate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCN=C=O RBQRWNWVPQDTJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate group Chemical group [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- ZUQIVGCFGVFWNR-UHFFFAOYSA-N isocyanatoethane;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CCN=C=O.CC(=C)C(O)=O ZUQIVGCFGVFWNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIQWTZQWBGDRQG-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate;isocyanic acid Chemical compound N=C=O.CCOC(=O)C(C)=C IIQWTZQWBGDRQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C09D175/16—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
- B05D3/065—After-treatment
- B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/50—Multilayers
- B05D7/52—Two layers
- B05D7/54—No clear coat specified
- B05D7/542—No clear coat specified the two layers being cured or baked together
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1687—Use of special additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，属于涂料技术领域，包括以下原料：有机硅改性聚氨酯预聚物、改性埃洛石、改性粉煤灰、稳定剂、分散剂和有机溶剂；有机硅改性聚氨酯预聚物包括以下步骤制得：将羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡在N2气氛下于45℃反应，反应结束后，升温至65℃，然后滴加季戊四醇三丙烯酸酯，反应结束后，得到有机硅改性聚氨酯预聚物。本发明技术方案中，将疏水性聚氨酯预聚物和改性埃洛石纳米粒子悬浮液分别喷涂在基材上，形成双层结构，然后在紫外灯下引发，提升了材料的疏水性，制备的涂料具有无氟环保性。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体地，涉及一种具有环保和防污性能的超疏水涂料。
背景技术
防污涂料主要应用于船舶及海洋设施表面，起到防止海洋污损生物附着的作用。海洋污损生物是指在海洋设施表面生长的海洋生物，包括植物类、动物类和微生物类，它会对人类开发海洋资源活动造成巨大破坏。海洋污损生物生长在船舶底部，会增加船舶航行的阻力，因而增加燃油消耗，导致船舶机动性能变差、仪表失灵、声纳受到干扰等。一旦发生腐蚀与污损，还需花费巨资清除污损生物，修复损坏的设施，大幅降低船舶的在航率，增加维护维修费用。
公开号为CN111500130A的中国专利公开了一种环保型超疏水防污涂料，按质量百分比，由以下组分组成：溶剂30-40％；氟硅改性丙烯酸树脂40-50％；有机硅5-10％；气凝胶0.1-2％；石墨烯：0.5-2％；防污剂7-18％；纳米二氧化钛0.1-1.5％；稳定剂0.1-2％；消泡剂0.1-1.5％。该发明的防涂料虽然具有防污、防腐蚀，疏水性强，自洁性好，性能稳定的优点，但是由于含有树脂中含有氟元素，大规模的使用会造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，通过有机硅改性聚氨酯预聚物，赋予了涂料的疏水性和环保性，增加的改性埃洛石与有机硅改性聚氨酯预聚物反应使得树脂固化，进一步提高树脂涂层的疏水性，且还能协同改性粉煤灰提高涂层的机械性能。
本发明要解决的技术问题：现有的防涂料虽然具有防污、防腐蚀，疏水性强，自洁性好，性能稳定的优点，但是由于含有树脂中含有氟元素，大规模的使用会造成环境污染。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，包括以下质量份原料：有机硅改性聚氨酯预聚物40-50份、改性埃洛石3-6份、改性粉煤灰1-5份、稳定剂0.1-1份、分散剂3-5份和有机溶剂100-120份；
所述有机硅改性聚氨酯预聚物包括以下步骤制得：
将羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡在N2气氛下于45℃反应，反应结束后，升温至65℃，然后滴加季戊四醇三丙烯酸酯，反应结束后，得到有机硅改性聚氨酯预聚物，其中，羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和季戊四醇三丙烯酸酯的质量比为1.8-2：2.1-2.3：0.02-0.04：2.8-3。
上述反应过程中，羟基封端的聚二甲基硅氧烷与异佛尔酮二异氰酸酯在二月桂酸二丁基锡的催化作用下，羟基基团与氰酸酯基团反应，生成酯基基团，并且两端还有氰酸酯基团，两端的氰酸酯基团再与季戊四醇三丙烯酸酯上的羟基进行反应，从而得到有机硅改性聚氨酯预聚物。
进一步地，改性埃洛石包括以下步骤制得：
将埃洛石纳米粒子在真空烘箱中于200℃干燥，之后，分散在乙酸乙酯中，得到埃洛石悬浮液，然后，将甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和二月桂酸二丁基锡添加到埃洛石悬浮液中，在70℃搅拌4h，最后，经过洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米粒子，其中，埃洛石纳米粒子、乙酸乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和二月桂酸二丁基锡的用量比为1-2g：50-60mL:2-4g：0.01-0.03g。
上述反应过程中，埃洛石表面的羟基通过与甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯在二月桂酸二丁基锡的催化作用下发生反应，进而得到改性埃洛石。
进一步地，改性粉煤灰包括以下步骤制得：
将粉煤灰和油酸在橡胶容器中与作为研磨介质的玛瑙球一起混合，球磨机在室温下以300rpm的转速运行8h，经过滤、洗涤和干燥后，得到改性粉煤灰，其中，粉煤灰和油酸的质量比为2-3g：0.1-0.2g。
上述反应过程中，粉煤灰中的羟基与油酸上的羧基进行反应，进而实现在粉煤灰的表面接枝长烷基链。
进一步地，稳定剂为淀粉。
进一步地，分散剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮。
进一步地，有机溶剂为乙酸乙酯。
进一步地，一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，制备方法包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯预聚物和2-羟基-2-甲基苯丙酮溶解在乙酸乙酯中，搅拌混合均匀后，得到涂料组分A；
S2、将改性埃洛石超声分散在2-羟基-2-甲基苯丙酮中形成均质液，得到涂料组分B；
S3、使用时先将涂料组分A喷涂到清洁的基板上，再喷涂涂料组分B，在紫外灯照射3min后，得到环保和防污性能的超疏水涂层。
上述反应过程中，涂料组分A与涂料组分B中的有机硅改性聚氨酯预聚物和改性埃洛石通过在紫外的作用下，双键之间发生聚合而固化，形成坚固的涂层。
本发明的有益效果：
(1)本发明技术方案中，将疏水性聚氨酯预聚物和改性埃洛石纳米粒子悬浮液分别喷涂在基材上，形成双层结构，然后在紫外灯下引发，由于改性埃洛石纳米粒子构造的粗糙结构，提升了材料的疏水性，通过有机硅改性聚氨酯预聚物再与甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯改性的埃洛石进行反应，制备的涂料具有无氟环保性。
(2)本发明技术方案中，通过油酸改性粉煤灰制得的疏水材料能过很好的涂层中分散，且可以进一步提升涂料的疏水性，此外，还赋予了涂层耐热和机械性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作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1
有机硅改性聚氨酯预聚物包括以下步骤制得：
将1.8g羟基封端的聚二甲基硅氧烷、2.1g异佛尔酮二异氰酸酯和0.02g二月桂酸二丁基锡在N2气氛下于45℃反应，反应结束后，升温至65℃，然后滴加2.8g季戊四醇三丙烯酸酯，反应结束后，得到有机硅改性聚氨酯预聚物。
实施例2
有机硅改性聚氨酯预聚物包括以下步骤制得：
将1.9g羟基封端的聚二甲基硅氧烷、2.2g异佛尔酮二异氰酸酯和0.03g二月桂酸二丁基锡在N2气氛下于45℃反应，反应结束后，升温至65℃，然后滴加2.9g季戊四醇三丙烯酸酯，反应结束后，得到有机硅改性聚氨酯预聚物。
实施例3
有机硅改性聚氨酯预聚物包括以下步骤制得：
将2g羟基封端的聚二甲基硅氧烷、2.3g异佛尔酮二异氰酸酯和0.04g二月桂酸二丁基锡在N2气氛下于45℃反应，反应结束后，升温至65℃，然后滴加3g季戊四醇三丙烯酸酯，反应结束后，得到有机硅改性聚氨酯预聚物。
实施例4
改性埃洛石包括以下步骤制得：
将1g埃洛石纳米粒子在真空烘箱中于200℃干燥，之后，分散在50mL乙酸乙酯中，得到埃洛石悬浮液，然后，将2g甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和0.01g二月桂酸二丁基锡添加到埃洛石悬浮液中，在70℃搅拌4h，最后，经过洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米粒子。
实施例5
改性埃洛石包括以下步骤制得：
将1.5g埃洛石纳米粒子在真空烘箱中于200℃干燥，之后，分散在55mL乙酸乙酯中，得到埃洛石悬浮液，然后，将3g甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和0.02g二月桂酸二丁基锡添加到埃洛石悬浮液中，在70℃搅拌4h，最后，经过洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米粒子。
实施例6
改性埃洛石包括以下步骤制得：
将2g埃洛石纳米粒子在真空烘箱中于200℃干燥，之后，分散在60mL乙酸乙酯中，得到埃洛石悬浮液，然后，将4g甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和0.03g二月桂酸二丁基锡添加到埃洛石悬浮液中，在70℃搅拌4h，最后，经过洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米粒子。
实施例7
改性粉煤灰包括以下步骤制得：
将2g粉煤灰和0.1g油酸在橡胶容器中与作为研磨介质的玛瑙球一起混合，球磨机在室温下以300rpm的转速运行8h，经过滤、洗涤和干燥后，得到改性粉煤灰。
实施例8
改性粉煤灰包括以下步骤制得：
将2.5g粉煤灰和0.15g油酸在橡胶容器中与作为研磨介质的玛瑙球一起混合，球磨机在室温下以300rpm的转速运行8h，经过滤、洗涤和干燥后，得到改性粉煤灰。
实施例9
改性粉煤灰包括以下步骤制得：
将3g粉煤灰和0.2g油酸在橡胶容器中与作为研磨介质的玛瑙球一起混合，球磨机在室温下以300rpm的转速运行8h，经过滤、洗涤和干燥后，得到改性粉煤灰。
实施例10
一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，包括以下质量份原料：实施例1制备的有机硅改性聚氨酯预聚物40份、实施例4制备的改性埃洛石3份、实施例7制备的改性粉煤灰1份、稳定剂0.1份、分散剂3份和有机溶剂100份；
制备方法包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯预聚物和2-羟基-2-甲基苯丙酮溶解在乙酸乙酯中，搅拌混合均匀后，得到涂料组分A；
S2、将改性埃洛石超声分散在2-羟基-2-甲基苯丙酮中形成均质液，得到涂料组分B；
S3、使用时先将涂料组分A喷涂到清洁的基板上，再喷涂涂料组分B，在紫外灯照射3min后，得到环保和防污性能的超疏水涂层。
实施例11
一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，包括以下质量份原料：实施例2制备的有机硅改性聚氨酯预聚物45份、实施例5制备的改性埃洛石4份、实施例8制备的改性粉煤灰3份、稳定剂0.6份、分散剂4份和有机溶剂110份；
制备方法包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯预聚物和2-羟基-2-甲基苯丙酮溶解在乙酸乙酯中，搅拌混合均匀后，得到涂料组分A；
S2、将改性埃洛石超声分散在2-羟基-2-甲基苯丙酮中形成均质液，得到涂料组分B；
S3、使用时先将涂料组分A喷涂到清洁的基板上，再喷涂涂料组分B，在紫外灯照射3min后，得到环保和防污性能的超疏水涂层。
实施例12
一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，包括以下质量份原料：实施例3制备的有机硅改性聚氨酯预聚物50份、实施例6制备的改性埃洛石6份、实施例9制备的改性粉煤灰5份、稳定剂1份、分散剂5份和有机溶剂120份；
制备方法包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯预聚物和2-羟基-2-甲基苯丙酮溶解在乙酸乙酯中，搅拌混合均匀后，得到涂料组分A；
S2、将改性埃洛石超声分散在2-羟基-2-甲基苯丙酮中形成均质液，得到涂料组分B；
S3、使用时先将涂料组分A喷涂到清洁的基板上，再喷涂涂料组分B，在紫外灯照射3min后，得到环保和防污性能的超疏水涂层。
对比例1
本对比例与实施例10的区别在于将实施例1制备的有机硅改性聚氨酯预聚物替换为聚氨酯预聚物，其他步骤及原料同步实施例10。
对比例2
本对比例与实施例11的区别在于将实施例5制备的改性埃洛石替换为埃洛石，其他步骤及原料同步实施例11。
对比例3
本对比例与实施例12的区别在于将实施例1制备的实施例9制备的改性粉煤灰替换为粉煤灰，其他步骤及原料同步实施例12。
现对实施例10-12及对比例1-3制备的具有环保和防污性能的超疏水涂料进行性能测试，铅笔硬度按GB/T6739测定；耐溶剂测试按照GB/T13448—2005标准测试复合防污涂料的耐溶剂性能。接触角测试用接触角测定仪测定；储存稳定性按GB/T6753.3测定，测试结果如下表1所示。
表1
由上表1可知，本发明实施例制备的涂料具有更好的硬度、疏水性和稳定性。
在说明书的描述中，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。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：包括以下质量份原料：有机硅改性聚氨酯预聚物40-50份、改性埃洛石3-6份、改性粉煤灰1-5份、稳定剂0.1-1份、分散剂3-5份和有机溶剂100-120份；
所述有机硅改性聚氨酯预聚物包括以下步骤制得：
将羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡在N2气氛下于45℃反应，反应结束后，升温至65℃，然后滴加季戊四醇三丙烯酸酯，反应结束后，得到有机硅改性聚氨酯预聚物。
2.根据权利要求1所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和季戊四醇三丙烯酸酯的质量比为1.8-2：2.1-2.3：0.02-0.04：2.8-3。
3.根据权利要求1所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：改性埃洛石包括以下步骤制得：
将埃洛石纳米粒子在真空烘箱中于200℃干燥，之后，分散在乙酸乙酯中，得到埃洛石悬浮液，然后，将甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和二月桂酸二丁基锡添加到埃洛石悬浮液中，在70℃搅拌4h，最后，经过洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米粒子。
4.根据权利要求3所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：埃洛石纳米粒子、乙酸乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸乙酯和二月桂酸二丁基锡的用量比为1-2g：50-60mL:2-4g：0.01-0.03g。
5.根据权利要求1所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：改性粉煤灰包括以下步骤制得：
将粉煤灰和油酸在橡胶容器中与作为研磨介质的玛瑙球一起混合，球磨机在室温下以300rpm的转速运行8h，经过滤、洗涤和干燥后，得到改性粉煤灰。
6.根据权利要求5所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：粉煤灰和油酸的质量比为2-3g：0.1-0.2g。
7.根据权利要求1所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：稳定剂为淀粉。
8.根据权利要求1所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：分散剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮。
9.根据权利要求1所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：有机溶剂为乙酸乙酯。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种具有环保和防污性能的超疏水涂料，其特征在于：制备方法包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯预聚物和2-羟基-2-甲基苯丙酮溶解在乙酸乙酯中，搅拌混合均匀后，得到涂料组分A；
S2、将改性埃洛石超声分散在2-羟基-2-甲基苯丙酮中形成均质液，得到涂料组分B；
S3、使用时先将涂料组分A喷涂到清洁的基板上，再喷涂涂料组分B，在紫外灯照射3min后，得到环保和防污性能的超疏水涂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210589256.5A CN114854304A (zh) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 一种具有环保和防污性能的超疏水涂料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210589256.5A CN114854304A (zh) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 一种具有环保和防污性能的超疏水涂料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114854304A true CN114854304A (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=82642228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210589256.5A Pending CN114854304A (zh) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 一种具有环保和防污性能的超疏水涂料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114854304A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117304866A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-29 | 山东永安胶业有限公司 | 一种壁布石材抗污染型室内用美容胶 |
| CN117946343A (zh) * | 2024-01-27 | 2024-04-30 | 广州佳沐体育发展有限公司 | 可锁定塑质地掷球场地地面材料 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018058505A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Allnex Belgium S.A. | Radiation curable compositions with anti-stain properties |
| CN108249850A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-06 | 武汉理工大学 | 一种利用油酸改性粉煤灰制备抗渗疏水水泥的方法 |
| CN108504269A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-09-07 | 华南理工大学 | 一种紫外光/太阳光可固化的无氟防污涂层及其制备方法 |
| CN109762461A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 湖南邦弗特新材料技术有限公司 | 一种超耐磨抗污uv固化涂料及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-05-27 CN CN202210589256.5A patent/CN114854304A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018058505A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Allnex Belgium S.A. | Radiation curable compositions with anti-stain properties |
| CN108249850A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-06 | 武汉理工大学 | 一种利用油酸改性粉煤灰制备抗渗疏水水泥的方法 |
| CN108504269A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-09-07 | 华南理工大学 | 一种紫外光/太阳光可固化的无氟防污涂层及其制备方法 |
| CN109762461A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 湖南邦弗特新材料技术有限公司 | 一种超耐磨抗污uv固化涂料及其制备方法和应用 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117304866A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-29 | 山东永安胶业有限公司 | 一种壁布石材抗污染型室内用美容胶 |
| CN117304866B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-03-19 | 山东永安胶业有限公司 | 一种壁布石材抗污染型室内用美容胶 |
| CN117946343A (zh) * | 2024-01-27 | 2024-04-30 | 广州佳沐体育发展有限公司 | 可锁定塑质地掷球场地地面材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114854304A (zh) | 一种具有环保和防污性能的超疏水涂料 | |
| CN1639278A (zh) | 用于钢材料的含有聚苯胺的防腐涂料 | |
| CN111826075A (zh) | 自修复有机氟硅改性聚氨酯防水涂料及其制备方法 | |
| CN107987698B (zh) | 一种含改性氧化石墨烯的水性防腐涂料及其制备方法 | |
| CN111592614A (zh) | 一种乙烯基改性氟碳树脂及其制备方法、耐腐蚀涂料及其制备方法和应用 | |
| CN113025185A (zh) | 一种石墨烯超疏水防腐涂料及其制备方法 | |
| CN113502116A (zh) | 一种辊涂型耐候耐磨风电叶片涂料及其制备方法 | |
| CN114292560B (zh) | 一种高耐久性水性氟碳漆及其制备方法 | |
| CN101143840A (zh) | 含全氟烷基链段的多异氰酸酯的制备及应用 | |
| CN116102908B (zh) | 一种耐候粉末涂料、涂层以及制备方法 | |
| CN114015346A (zh) | 一种用于改装车的水性涂料及其制备方法 | |
| CN112322170B (zh) | 一种双组份水性聚氨酯涂料及其制备方法和应用 | |
| CN111621182B (zh) | 一种污损释放型防污漆配套用连接涂料及其制备方法 | |
| CN109651582B (zh) | 水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 | |
| CN111484623A (zh) | 一种有机氟硅预聚物及其合成、应用方法 | |
| CN114410224B (zh) | 一种基于环氧接枝氟碳树脂的重防腐底面合一涂料及其制备方法 | |
| CN116656226A (zh) | 一种双组份无溶剂金属防腐涂料及其制备方法 | |
| CN113789112A (zh) | 一种涂料及其制备方法与应用 | |
| CN109627424B (zh) | 全氟烷基侧链改性酮亚胺固化剂的制备方法和应用 | |
| CN114763437A (zh) | 一种改性羟丙基硅油的制备方法及其应用 | |
| CN114539901A (zh) | 一种水性聚氨酯涂料及其制备方法 | |
| CN113817392A (zh) | 一种长效自清洁涂层、制备方法和应用 | |
| CN114316661A (zh) | 一种耐腐蚀高泳透力薄膜型阴极电泳涂料合成方法 | |
| CN111471388A (zh) | 一种聚氨酯富铝防腐涂料及其制备方法 | |
| CN116496680B (zh) | 一种防海洋生物附着的碱性赤泥涂层制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220805 |