CN115678434A - 一种高分子化工材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高分子材料技术领域的高分子化工材料及其制备方法，由下列质量份原料组成：钛基氟硅合金10‑30份、20‑30份聚醚醚酮粉体、30‑50份水性含氟树脂乳液、30‑50份含有羟基的接枝预聚体、15‑25份聚氯乙烯树脂、20‑40份溶剂、1‑5份抗冲击改性剂、1‑5份成膜助剂、1‑5份增稠剂和0.1‑0.5份氨水，钛基氟硅合金可以赋予涂层超低表面能，形成超疏水界面，降低了涂层表面的摩擦力，实现减阻效果；采用聚醚醚酮粉体和含氟树脂乳液，使产品有更好的不粘性及不粘持久性；采用含有羟基的接枝预聚体具有优异的保温性能，配合聚氯乙烯树脂中的聚氯乙烯结构具有优异的防腐蚀性能，此时得到了耐高温且防腐蚀的聚合物。

Description

一种高分子化工材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料的技术领域，尤其是涉及一种高分子化工材料及其制备方法。

背景技术

国内所开发的油气输送管道涂料还是以防腐蚀为主要目的涂料，从发表的论文信息和CN101698773B、CN103013284A、CN101974282A、CN102417780B专利来看，均属于环氧树脂粉末涂料。此类涂料不足之处，涂层光滑度不足，易滞留污垢，增大油气输送阻力。这些都与基体材料性能有关，很难予以克服。

又如公开号为CN111607097A一种钛基氟硅合金及其合成、应用方法，仅通过采用减阻防腐涂料提高输气量，但是由于没有抗粘附性一般，容易导致集结成块，不但不利于油气的输送，也易造成管道的破坏。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有一种高分子化工材料及其制备方法的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种高分子化工材料及其制备方法，能够实现减阻效果的基础上，使产品有更好的不粘性及不粘持久性以及保温性能和防腐蚀性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高分子化工材料，采用如下的技术方案：由下列质量份原料组成：钛基氟硅合金10-30份、20-30份聚醚醚酮粉体、30-50份水性含氟树脂乳液、30-50份含有羟基的接枝预聚体、15-25份聚氯乙烯树脂、20-40份溶剂、1-5份抗冲击改性剂、1-5份成膜助剂、1-5份增稠剂和0.1-0.5份氨水。

可选的，所述钛基氟硅合金是由有机氟硅预聚物与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得。

可选的，所述含有羟基的接枝预聚体由芳香二酐、芳香二胺和卤代醇完全溶解于极性非质子溶剂中，并在60-80℃下搅拌2-3h，过滤，水洗得到。

可选的，所述高分子化工原料还包括1-15份环氧树脂溶液、1-15份酚醛树脂溶液、1-8份液体丁腈橡胶、2-5份涂料助剂、5-10份超细云母粉、5-10份石墨烯分散浆料、1-5份色素炭黑、10-15份混合溶剂和10-20份聚酰胺类环氧固化剂。

可选的，所述抗冲击改性剂是从甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物中选择出来的一种或二者组合物。

可选的，所述溶剂为乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯及乙酸异丙酯中的至少一种。

可选的，增稠剂为20-60wt％的聚丙烯酸钠溶液、20-60wt％的缔合型聚氨酯溶液或20-60wt％的聚乙烯醇溶液。

一种高分子化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将有机氟硅共聚体与四氟乙烯基树脂共混，并在60-80℃条件下加热30-60min，升温至100-120℃反应1-4h出料，然后与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得钛基氟硅合金；

步骤S2：先在设备缸中加入溶剂和氨水、抗冲击改性剂，边搅拌边加入增稠剂，增稠剂分散完全后加入聚醚醚酮、钛基氟硅合金、含有羟基的接枝预聚体、聚氯乙烯树脂，继续搅拌使粉体分散均匀，然后研磨至细度小于10μm，最后在搅拌状态下加入成膜助剂和水性含氟树脂乳液，采用氨水将体系中的pH值调整为7-9。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：

本发明采用钛基氟硅合金可以赋予涂层超低表面能，形成超疏水界面，降低了涂层表面的摩擦力，实现减阻效果；采用聚醚醚酮粉体和含氟树脂乳液，使产品有更好的不粘性及不粘持久性；采用含有羟基的接枝预聚体具有优异的保温性能，配合聚氯乙烯树脂中的聚氯乙烯结构具有优异的防腐蚀性能，此时得到了耐高温且防腐蚀的聚合物。

加入增稠剂有助于保证产品存放过程中不容易沉淀结块，并有助于涂料的施工；加入成膜助剂有利于涂料成膜更细致均匀，并使不粘性更好。也具有聚氯乙烯优良的抗冲击性能、抗蠕变性能、耐老化性，并且抗拉强度高，刚性好的性能特征。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

实施例一

本发明公开一种高分子化工材料，由下列质量份原料组成：钛基氟硅合金30份、30份聚醚醚酮粉体、50份水性含氟树脂乳液、50份含有羟基的接枝预聚体、25份聚氯乙烯树脂、40份溶剂、5份抗冲击改性剂、5份成膜助剂、5份增稠剂和0.5份氨水。

其中，所述钛基氟硅合金是由有机氟硅预聚物与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得。所述含有羟基的接枝预聚体由芳香二酐、芳香二胺和卤代醇完全溶解于极性非质子溶剂中，并在60-80℃下搅拌2-3h，过滤，水洗得到。所述高分子化工原料还包括15份环氧树脂溶液、15份酚醛树脂溶液、8份液体丁腈橡胶、5份涂料助剂、10份超细云母粉、10份石墨烯分散浆料、5份色素炭黑、15份混合溶剂和20份聚酰胺类环氧固化剂。所述抗冲击改性剂是从甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物中选择出来的一种或二者组合物。所述溶剂为乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯及乙酸异丙酯中的至少一种。增稠剂为20-60wt％的聚丙烯酸钠溶液、20-60wt％的缔合型聚氨酯溶液或20-60wt％的聚乙烯醇溶液。

一种高分子化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将有机氟硅共聚体与四氟乙烯基树脂共混，并在60-80℃条件下加热30-60min，升温至100-120℃反应1-4h出料，然后与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得钛基氟硅合金；

步骤S2：将含有羟基的接枝预聚体先溶于极性非质子溶剂中，然后加入金属钠并进行反应，待钠全部融合并不再有气泡产生后加入聚氯乙烯树脂，在90-110℃下反应1-2h后，冷却至室温，过滤，水洗，得到聚合物；

步骤S3：先在设备缸中加入溶剂和氨水、抗冲击改性剂，边搅拌边加入增稠剂，增稠剂分散完全后加入聚醚醚酮、钛基氟硅合金、步骤S2得到聚合物、剩余聚氯乙烯树脂，继续搅拌使粉体分散均匀，然后研磨至细度小于10μm，最后在搅拌状态下加入成膜助剂和水性含氟树脂乳液，采用氨水将体系中的pH值调整为7-9。

实施例二

本发明公开一种高分子化工材料，由下列质量份原料组成：钛基氟硅合金10份、20份聚醚醚酮粉体、30份水性含氟树脂乳液、30份含有羟基的接枝预聚体、15份聚氯乙烯树脂、20份溶剂、1份抗冲击改性剂、1份成膜助剂、1份增稠剂和0.1份氨水。

其中，所述钛基氟硅合金是由有机氟硅预聚物与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得。所述含有羟基的接枝预聚体由芳香二酐、芳香二胺和卤代醇完全溶解于极性非质子溶剂中，并在60-80℃下搅拌2-3h，过滤，水洗得到。所述高分子化工原料还包括1份环氧树脂溶液、1份酚醛树脂溶液、1份液体丁腈橡胶、2份涂料助剂、5份超细云母粉、5份石墨烯分散浆料、1份色素炭黑、10份混合溶剂和10份聚酰胺类环氧固化剂。所述抗冲击改性剂是从甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物中选择出来的一种或二者组合物。所述溶剂为乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯及乙酸异丙酯中的至少一种。增稠剂为20-60wt％的聚丙烯酸钠溶液、20-60wt％的缔合型聚氨酯溶液或20-60wt％的聚乙烯醇溶液。

一种高分子化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将有机氟硅共聚体与四氟乙烯基树脂共混，并在60-80℃条件下加热30-60min，升温至100-120℃反应1-4h出料，然后与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得钛基氟硅合金；

步骤S2：将含有羟基的接枝预聚体先溶于极性非质子溶剂中，然后加入金属钠并进行反应，待钠全部融合并不再有气泡产生后加入聚氯乙烯树脂，在90-110℃下反应1-2h后，冷却至室温，过滤，水洗，得到聚合物；

步骤S3：先在设备缸中加入溶剂和氨水、抗冲击改性剂，边搅拌边加入增稠剂，增稠剂分散完全后加入聚醚醚酮、钛基氟硅合金、步骤S2得到聚合物、剩余聚氯乙烯树脂，继续搅拌使粉体分散均匀，然后研磨至细度小于10μm，最后在搅拌状态下加入成膜助剂和水性含氟树脂乳液，采用氨水将体系中的pH值调整为7-9。

实施例三

本发明公开一种高分子化工材料，由下列质量份原料组成：钛基氟硅合金20份、25份聚醚醚酮粉体、40份水性含氟树脂乳液、40份含有羟基的接枝预聚体、20份聚氯乙烯树脂、30份溶剂、3份抗冲击改性剂、3份成膜助剂、3份增稠剂和0.3份氨水。

其中，所述钛基氟硅合金是由有机氟硅预聚物与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得。所述含有羟基的接枝预聚体由芳香二酐、芳香二胺和卤代醇完全溶解于极性非质子溶剂中，并在60-80℃下搅拌2-3h，过滤，水洗得到。所述高分子化工原料还包括8份环氧树脂溶液、8份酚醛树脂溶液、5份液体丁腈橡胶、4份涂料助剂、8份超细云母粉、7份石墨烯分散浆料、3份色素炭黑、12份混合溶剂和15份聚酰胺类环氧固化剂。所述抗冲击改性剂是从甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物中选择出来的一种或二者组合物。所述溶剂为乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯及乙酸异丙酯中的至少一种。增稠剂为20-60wt％的聚丙烯酸钠溶液、20-60wt％的缔合型聚氨酯溶液或20-60wt％的聚乙烯醇溶液。

一种高分子化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将有机氟硅共聚体与四氟乙烯基树脂共混，并在60-80℃条件下加热30-60min，升温至100-120℃反应1-4h出料，然后与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得钛基氟硅合金；

步骤S2：将含有羟基的接枝预聚体先溶于极性非质子溶剂中，然后加入金属钠并进行反应，待钠全部融合并不再有气泡产生后加入聚氯乙烯树脂，在90-110℃下反应1-2h后，冷却至室温，过滤，水洗，得到聚合物；

步骤S3：先在设备缸中加入溶剂和氨水、抗冲击改性剂，边搅拌边加入增稠剂，增稠剂分散完全后加入聚醚醚酮、钛基氟硅合金、步骤S2得到聚合物、剩余聚氯乙烯树脂，继续搅拌使粉体分散均匀，然后研磨至细度小于10μm，最后在搅拌状态下加入成膜助剂和水性含氟树脂乳液，采用氨水将体系中的pH值调整为7-9。

需要注意的是，本发明的高分子化工材料不能用于制造底漆，因其成膜后具有不粘附特性，影响与面漆的层间附着力，但可选用其它类防腐底漆，与之配套，不影响层间附着性。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高分子化工材料，其特征在于：由下列质量份原料组成：钛基氟硅合金10-30份、20-30份聚醚醚酮粉体、30-50份水性含氟树脂乳液、30-50份含有羟基的接枝预聚体、15-25份聚氯乙烯树脂、20-40份溶剂、1-5份抗冲击改性剂、1-5份成膜助剂、1-5份增稠剂和0.1-0.5份氨水。

2.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料，其特征在于：所述钛基氟硅合金是由有机氟硅预聚物与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得。

3.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料，其特征在于：所述含有羟基的接枝预聚体由芳香二酐、芳香二胺和卤代醇完全溶解于极性非质子溶剂中，并在60-80℃下搅拌2-3h，过滤，水洗得到。

4.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料，其特征在于：所述高分子化工原料还包括1-15份环氧树脂溶液、1-15份酚醛树脂溶液、1-8份液体丁腈橡胶、2-5份涂料助剂、5-10份超细云母粉、5-10份石墨烯分散浆料、1-5份色素炭黑、10-15份混合溶剂和10-20份聚酰胺类环氧固化剂。

5.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料，其特征在于：所述抗冲击改性剂是从甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物中选择出来的一种或二者组合物。

6.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料，其特征在于：所述溶剂为乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯及乙酸异丙酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料，其特征在于：增稠剂为20-60wt％的聚丙烯酸钠溶液、20-60wt％的缔合型聚氨酯溶液或20-60wt％的聚乙烯醇溶液。

8.根据权利要求1所述的一种高分子化工材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S1：将有机氟硅共聚体与四氟乙烯基树脂共混，并在60-80℃条件下加热30-60min，升温至100-120℃反应1-4h出料，然后与有机钛聚合物按质量比10-30∶70-90共混预聚而得钛基氟硅合金；

步骤S2：将含有羟基的接枝预聚体先溶于极性非质子溶剂中，然后加入金属钠并进行反应，待钠全部融合并不再有气泡产生后加入聚氯乙烯树脂，在90-110℃下反应1-2h后，冷却至室温，过滤，水洗，得到聚合物；

步骤S3：先在设备缸中加入溶剂和氨水、抗冲击改性剂，边搅拌边加入增稠剂，增稠剂分散完全后加入聚醚醚酮、钛基氟硅合金、步骤S2得到聚合物、剩余聚氯乙烯树脂，继续搅拌使粉体分散均匀，然后研磨至细度小于10μm，最后在搅拌状态下加入成膜助剂和水性含氟树脂乳液，采用氨水将体系中的pH值调整为7-9。