一种高强度高附着力耐磨防污涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：长油度醇酸树脂55-58份，丙烯酸树脂24-28份，氯化橡胶15-19份，防污剂3-6份，辅助防污剂1.2-1.5份，活性稀释剂2-5份，消泡剂1.1-1.4份，流平剂1.2-1.5份，改性碳纳米管23-26份，钛白粉8-11份，高岭土4-7份，纳米膨润土2-5份，颜料2.5-2.9份。本发明强度高、耐磨性能好，且具备高附着力，能够满足船舶用防污涂料的需求。
【专利说明】一种高强度高附着力耐磨防污涂料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及防污涂料【技术领域】，尤其涉及一种高强度高附着力耐磨防污涂料。
【背景技术】
[0002] 防污涂料是船舶建造中的一种重要原料，能够防止水生生物污染导致的船舶损 毁，同时保证船舶的机动性和航速，防污效果一般为3-5年，但是在船舶行驶或靠岸过程 中，容易产生磨擦和撞击，防污涂料容易由此产生机械损伤并导致防污涂层的失效，从而造 成局部污损，影响船舶的平衡性和稳定性，而且水生生物的附着在涂层表面，也加速了防护 涂层的剥落，对船舶结构和安全产生严重的影响，因此，研制一种能够克服磨擦、防污效果 好，同时具有高附着力、不易剥落的船舶用防污涂料十分必要。
【发明内容】
[0003] 基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高强度高附着力耐磨防污涂 料，强度高、耐磨性能好，且具备高附着力，能够满足船舶用防污涂料的需求。
[0004] 本发明提出的一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：长油度 醇酸树脂55-58份，丙烯酸树脂24-28份，氯化橡胶15-19份，防污剂3-6份，辅助防污剂 1. 2-1. 5份，活性稀释剂2-5份，消泡剂1. 1-1. 4份，流平剂1. 2-1. 5份，改性碳纳米管23-26 份，钛白粉8-11份，高岭土 4-7份，纳米膨润土 2-5份，颜料2. 5-2. 9份。
[0005] 优选地，长油度醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶的重量比为56-57 :25-26 : 16-17。
[0006] 优选地，长油度醇酸树脂的油度为64-67wt%。
[0007] 优选地，其原料按重量份包括：长油度醇酸树脂56-57份，丙烯酸树脂25-26份，氯 化橡胶16-17份，防污剂4-5份，辅助防污剂1. 3-1. 4份，活性稀释剂3-4份，消泡剂1. 2-1. 3 份，流平剂1. 3-1. 4份，改性碳纳米管24-25份，钛白粉9-10份，高岭土 5-6份，纳米膨润土 3-4份，颜料2. 6-2. 7份。
[0008] 优选地，改性碳纳米管的制备过程中，按重量份将1-4份碳纳米管和15-20份 45- 50wt%的氢氧化钾溶液第一次超声分散4-6h，第一次超声分散的频率为30-35KHZ，第 一次超声分散的功率为1000-1200W，调节pH值为6. 8-7. 2后，抽滤、干燥得到物料A，将物 料A、20-25份96-98wt%硫酸加入第一反应容器，搅拌20-24h，搅拌速度为50-60rpm，再 加入10-13份23-26wt%的盐酸溶液第二次超声分散0. 5-lh，第二次超声分散的频率为 52-57KHZ，第二次超声分散的功率为1200-1400W，调节pH值为6. 9-7. 0后，抽滤、干燥得 到物料C，将物料C、2-5份正丁胺、30-35份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声分散 5-8h，第三次超声分散的频率为115-130KHZ，第三次超声分散的功率为1300-1500W，再陈 化2-3. 5h，抽滤、干燥得到改性碳纳米管
[0009] 优选地，改性碳纳米管的制备过程中，按重量份将2-3份碳纳米管和16-17份 46- 47wt%的氢氧化钾溶液第一次超声分散4. 5-5h，第一次超声分散的频率为32-34KHZ， 第一次超声分散的功率为1100-1150W，调节pH值为6. 9-7. 1后，抽滤、干燥得到物料A，将 物料A、22-23份96-98wt%硫酸加入第一反应容器，搅拌22-23h，搅拌速度为53-58rpm，再 加入11-12份24-25wt%的盐酸溶液第二次超声分散0. 6-0. 7h，第二次超声分散的频率为 54-56KHZ，第二次超声分散的功率为1250-1300W，调节pH值为6. 9-7. 0后，抽滤、干燥得 到物料C，将物料C、3-4份正丁胺、33-34份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声分散 6-7h，第三次超声分散的频率为118-120KHZ，第三次超声分散的功率为1350-1400W，再陈 化2. 5-3h，抽滤、干燥得到改性碳纳米管。
[0010] 本发明采用长油度醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶作为主料，使本发明具有优异 的强度、耐磨防污性能和较高的附着力，其中氯化橡胶与长油度醇酸树脂具有良好的混溶 性，增强了本发明的硬度和耐磨性以及耐水、耐盐性能，而该油度为64-67wt%的长油度醇 酸树脂弱极性结构含量高，溶解性好，使本发明具有较好的光泽高、刷涂性、流平性；添加 的改性碳纳米管、钦白粉、1?岭土、纳米膨润土提1?了本发明的桐度，同时进一步提1?了本 发明的强度、耐磨性能和附着力，其中改性碳纳米管是由碳纳米管经正丁胺改性得到的，碳 纳米管是一种性能优异的纳米材料，既具有碳纤维的固有性质，又具有纺织纤维的柔软可 编性以及高分子材料的易加工性，由于其表面含有多个非配对原子，经过改性修饰后，应用 范围更为广泛，当采用正丁胺对碳纳米管改性修饰时，正丁胺表面带有的氨基活性官能基 团能与碳纳米管形成酰胺键，从而被牢固地接枝到碳纳米管表面，改变了碳纳米管的在主 料中的界面能，降低了碳纳米管的有序度，使得碳纳米管更易于高度分散、深度嵌入主料之 中，同时氨基活性官能基团能够能与主料发生反应，使两者牢固的结合在一起形成界面，当 本发明受到冲击、磨擦等作用力时，主料上的负载能够通过界面转移到碳纳米管上，从而吸 收更多的作用力，从而增强了本发明的强度、耐磨等性能，同时，改性碳纳米管以其较小的 分子结构，极易嵌入船舶表面，并由本发明和船舶表面形成的界面向船舶表面扩散，从而大 大提高了本发明的附着力；而防污剂、辅助防污剂构成的防污体系，能够进一步提高本发明 的防污能力。
【具体实施方式】
[0011] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0012] 实施例1
[0013] 本发明提出的一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：长油度 醇酸树脂58份，丙烯酸树脂24份，氯化橡胶19份，防污剂3份，辅助防污剂1. 5份，活性稀 释剂2份，消泡剂1. 4份，流平剂1. 2份，改性碳纳米管26份，钛白粉8份，高岭土 7份，纳 米膨润土 2份，颜料2. 9份；其中，长油度醇酸树脂的油度为64wt% ;
[0014] 改性碳纳米管的制备过程中，按重量份将4份碳纳米管和15份50wt%的氢氧 化钾溶液第一次超声分散4h，第一次超声分散的频率为35KHz，第一次超声分散的功率为 1000W，调节pH值为7. 2后，抽滤、干燥得到物料A，将物料A、20份98wt%硫酸加入第一反应 容器，搅拌20h，搅拌速度为60rpm，再加入10份26wt%的盐酸溶液第二次超声分散0. 5h， 第二次超声分散的频率为57KHz，第二次超声分散的功率为1200W，调节pH值为7. 0后，抽 滤、干燥得到物料C，将物料C、2份正丁胺、35份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声 分散5h，第三次超声分散的频率为130KHz，第三次超声分散的功率为1300W，再陈化3. 5h， 抽滤、干燥得到改性碳纳米管。
[0015]实施例2
[0016] 本发明提出的一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：长油度 醇酸树脂55份，丙烯酸树脂28份，氯化橡胶15份，防污剂6份，辅助防污剂1. 2份，活性稀 释剂5份，消泡剂1. 1份，流平剂1. 5份，改性碳纳米管23份，钛白粉11份，高岭土 4份，纳 米膨润土 5份，颜料2. 5份；其中，长油度醇酸树脂的油度为67wt% ;
[0017] 改性碳纳米管的制备过程中，按重量份将1份碳纳米管和20份45wt%的氢氧 化钾溶液第一次超声分散6h，第一次超声分散的频率为30KHz，第一次超声分散的功率为 1200W，调节pH值为6. 8后，抽滤、干燥得到物料A，将物料A、25份96wt%硫酸加入第一反 应容器，搅拌24h，搅拌速度为50rpm，再加入13份23wt%的盐酸溶液第二次超声分散lh， 第二次超声分散的频率为52KHz，第二次超声分散的功率为1400W，调节pH值为6. 9后，抽 滤、干燥得到物料C，将物料C、5份正丁胺、30份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声 分散8h，第三次超声分散的频率为115KHz，第三次超声分散的功率为1500W，再陈化2h，抽 滤、干燥得到改性碳纳米管。
[0018]实施例3
[0019] 本发明提出的一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：长油度 醇酸树脂57份，丙烯酸树脂25份，氯化橡胶17份，防污剂4份，辅助防污剂1. 4份，活性稀 释剂3份，消泡剂1. 3份，流平剂1. 3份，改性碳纳米管25份，钛白粉9份，高岭土 6份，纳 米膨润土 3份，颜料2. 7份；其中，长油度醇酸树脂的油度为66wt% ;
[0020] 改性碳纳米管的制备过程中，按重量份将2份碳纳米管和17份46wt%的氢氧 化钾溶液第一次超声分散5h，第一次超声分散的频率为32KHz，第一次超声分散的功率为 1150W，调节pH值为6. 9后，抽滤、干燥得到物料A，将物料A、23份96wt%硫酸加入第一反应 容器，搅拌23h，搅拌速度为53rpm，再加入12份24wt%的盐酸溶液第二次超声分散0. 7h， 第二次超声分散的频率为54KHz，第二次超声分散的功率为1300W，调节pH值为6. 9后，抽 滤、干燥得到物料C，将物料C、4份正丁胺、33份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声 分散7h，第三次超声分散的频率为118KHz，第三次超声分散的功率为1400W，再陈化2. 5h， 抽滤、干燥得到改性碳纳米管。
[0021] 实施例4
[0022] 本发明提出的一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其原料按重量份包括：长油度 醇酸树脂56份，丙烯酸树脂26份，氯化橡胶16份，防污剂5份，辅助防污剂1. 3份，活性稀 释剂4份，消泡剂1. 2份，流平剂1. 4份，改性碳纳米管24份，钛白粉10份，高岭土 5份，纳 米膨润土 4份，颜料2. 6份；其中，长油度醇酸树脂的油度为65wt% ;
[0023] 改性碳纳米管的制备过程中，按重量份将3份碳纳米管和16份47wt%的氢氧化 钾溶液第一次超声分散4. 5h，第一次超声分散的频率为34KHz，第一次超声分散的功率为 1100W，调节pH值为7. 1后，抽滤、干燥得到物料A，将物料A、22份98wt%硫酸加入第一反应 容器，搅拌22h，搅拌速度为58rpm，再加入11份25wt%的盐酸溶液第二次超声分散0. 6h， 第二次超声分散的频率为56KHz，第二次超声分散的功率为1250W，调节pH值为7. 0后，抽 滤、干燥得到物料C，将物料C、3份正丁胺、34份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声 分散6h，第三次超声分散的频率为120KHz，第三次超声分散的功率为1350W，再陈化3h，抽 滤、干燥得到改性碳纳米管。
[0024] 对实施例1-4进行性能测试，选用市售防污涂料作为对照组，其结果如下所示：
【权利要求】
1. 一种高强度高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：长油度醇 酸树脂55-58份，丙烯酸树脂24-28份，氯化橡胶15-19份，防污剂3-6份，辅助防污剂 1. 2-1. 5份，活性稀释剂2-5份，消泡剂1. 1-1. 4份，流平剂1. 2-1. 5份，改性碳纳米管23-26 份，钛白粉8-11份，高岭土 4-7份，纳米膨润土 2-5份，颜料2. 5-2. 9份。
2. 根据权利要求1所述高强度高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，长油度醇酸树脂、 丙烯酸树脂、氯化橡胶的重量比为56-57 :25-26 :16-17。
3. 根据权利要求1或2所述高强度高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，长油度醇酸树 脂的油度为64-67wt%。
4. 根据权利要求1-3任一项所述高强度高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，其原料 按重量份包括：长油度醇酸树脂56-57份，丙烯酸树脂25-26份，氯化橡胶16-17份，防污剂 4-5份，辅助防污剂1. 3-1. 4份，活性稀释剂3-4份，消泡剂1. 2-1. 3份，流平剂1. 3-1. 4份， 改性碳纳米管24-25份，钛白粉9-10份，高岭土 5-6份，纳米膨润土 3-4份，颜料2. 6-2. 7 份。
5. 根据权利要求1-4任一项所述高强度高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，在改性 碳纳米管的制备过程中，按重量份将1-4份碳纳米管和15-20份45-50wt %的氢氧化钾溶 液第一次超声分散4-6h，第一次超声分散的频率为30-35KHZ，第一次超声分散的功率为 1000-1200W，调节pH值为6. 8-7. 2后，抽滤、干燥得到物料A，将物料A、20-25份96-98wt% 硫酸加入第一反应容器，搅拌20-24h，搅拌速度为50-60rpm，再加入10-13份23-26wt %的 盐酸溶液第二次超声分散〇. 5-lh，第二次超声分散的频率为52-57KHZ，第二次超声分散的 功率为1200-1400W，调节pH值为6. 9-7. 0后，抽滤、干燥得到物料C，将物料C、2-5份正丁 胺、30-35份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声分散5-8h，第三次超声分散的频率 为115-130KHZ，第三次超声分散的功率为1300-1500W，再陈化2-3. 5h，抽滤、干燥得到改性 碳纳米管。
6. 根据权利要求1-5任一项所述高强度高附着力耐磨防污涂料，其特征在于，改性碳 纳米管的制备过程中，按重量份将2-3份碳纳米管和16-17份46-47wt %的氢氧化钾溶液 第一次超声分散4. 5-5h，第一次超声分散的频率为32-34KHZ，第一次超声分散的功率为 1100-1150W，调节pH值为6. 9-7. 1后，抽滤、干燥得到物料A，将物料A、22-23份96-98wt% 硫酸加入第一反应容器，搅拌22-23h，搅拌速度为53-58rpm，再加入11-12份24-25wt %的 盐酸溶液第二次超声分散〇. 6-0. 7h，第二次超声分散的频率为54-56KHZ，第二次超声分散 的功率为1250-1300W，调节pH值为6. 9-7. 0后，抽滤、干燥得到物料C，将物料C、3-4份正 丁胺、33-34份四氢呋喃加入第二反应容器中第三次超声分散6-7h，第三次超声分散的频 率为118-120KHZ，第三次超声分散的功率为1350-1400W，再陈化2. 5-3h，抽滤、干燥得到改 性碳纳米管。
【文档编号】C09D5/16GK104263215SQ201410592031
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】胡昌悌 申请人:芜湖县双宝建材有限公司