一种磁导电水性涂料的制备方法及其应用与流程

文档序号:11245697阅读:966来源:国知局

本发明属于涂料领域,具体涉及一种磁导电水性涂料的制备方法及其应用。



背景技术:

环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性,对众多底材具有极佳的附着力,能与多种固化剂固化,涂膜的致密性好、刚性强、耐热耐磨性都很好,在防腐涂料中占据着重要地位,通过添加不同的填料和调整固化剂品种,可以制成性能各异的环氧树脂防腐涂料、适用于不同的防腐场合,达到良好的保护效果。每年世界上约有40%的环氧树脂应用于制造环氧涂料,大部分应用于防腐领域。在我国,大约有30%-40%的环氧树脂被加工成各种各样的涂料,在船舶、土木工程、家用电器、机电工业等领域有着广泛的用途;

目前,随着广告行业的发展越来越迅速,广告展示的底板有木质板材、塑料板材、木塑板材、金属板材等,传统直接将广告采用喷印或者涂刷等方式容易造成严重的资源浪费,更换广告还需要进行清洗等处理,费时费力又不方便,因此本发明打算研究一种全新的磁性涂料,该涂料对于各种基材的粘结强度高,通过将基材表面赋予磁性,然后将广告做成磁性的贴膜,在更换广告时,只需要更换磁性贴膜即可,解决了传统的大面积需要经常更换画面的广告所面临的运输成本高,安装限时,费时和安装人力成本高的问题,同时本发明的涂料可以自由选择涂覆面积,根据广告贴膜的大小来对基材进行磁性涂覆,选择性好,实用性强,同时,本发明的涂料也可以用于广告贴膜的磁性涂覆,该贴膜也可以做成木质、塑料、金属等材质,然后采用本发明的涂料进行涂覆,改变了传统的广告展示模式,具有很好的社会效益。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有广告展示中存在的缺陷,提供一种磁导电水性涂料的制备方法及其应用。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种磁导电水性涂料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取10-14重量份的六水三氯化铁,加入到其重量4-6倍的乙二醇中,搅拌均匀,加入0.7-1重量份的十六烷基二甲基叔胺,超声2-3分钟,得胺化铁盐分散液;

(2)取35-40重量份的甲基丙烯酸甲酯、20-22重量份的环氧丙醇混合,送入到不锈钢反应釜中,通入氮气,加入上述胺化铁盐分散液,调节反应釜温度为90-105℃,搅拌反应1-2小时,滴加15-20重量份的、浓度为10-12%的氨水,调节反应釜温度为150-160℃,继续搅拌反应3-5小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化缩水甘油酯;

(3)取上述磁性掺杂胺化缩水甘油酯,加入到其重量3-4倍的环己醇中,搅拌均匀,加入1-1.3重量份的过氧化二异丙苯,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为60-70℃,搅拌反应20-25小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化聚缩水甘油酯;

(4)取2-3重量份的三氧化钨,加入到其重量6-7倍的无水乙醇中,加入5-8重量份的三羟甲基丙烷,升高温度为70-75℃,超声1-2小时,蒸馏除去乙醇,常温干燥,得羟基化三氧化钨;

(5)取上述磁性掺杂胺化聚缩水甘油酯、羟基化三氧化钨混合,加入0.1-0.2重量份的对苯二甲酰氯,搅拌均匀,送入到聚四氟乙烯反应釜中,加入0.1-0.3重量份的催化剂,在70-85℃下搅拌反应10-15小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化改性填料;

(6)取1-2重量份的引发剂,加入到其重量30-40倍的去离子水中,搅拌均匀;

(7)取30-40重量份的苯胺,与5-7重量份的对甲基苯磺酸混合,加入到混合料重量7-11倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,滴加上述引发剂水溶液,滴加完毕后通入氮气,调节反应釜温度为1-3℃,搅拌反应4-6小时,加入1-2重量份的羧甲基纤维素钠,升高温度为46-50℃,保温搅拌10-20分钟,出料,得酸掺杂聚苯胺乳液;

(8)取上述磁性掺杂胺化改性填料,加入到上述酸掺杂聚苯胺乳液中,升高温度为50-60℃,搅拌反应2-3小时,得酰胺化磁性导电乳液;

(9)取170-190重量份的环氧树脂e44,加入到上述酰胺化磁性导电乳液中,2000-3000转/分搅拌1-2小时,即得。

一种磁导电水性涂料的制备方法,所述的催化剂为硫酸钙、氢氧化钙中的一种或为两种的混合物,当为两种的混合物时,硫酸钙、氢氧化钙的重量比为4-5:1。

一种磁导电水性涂料的制备方法,所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。

一种磁导电水性涂料的应用,所述的磁导电水性涂料主要用于广告展示领域,具体为:

将所述的磁导电水性涂料与其重量20-25%的三聚氰胺甲醛树脂固化剂混合,搅拌均匀,分别涂覆于各种材料的广告板基材表面和各种材料的广告贴膜表面,然后将广告贴膜贴到广告板上。

本发明的优点:

本发明首先采用十六烷基二甲基叔胺处理铁盐溶液,得胺化铁盐分散液,然后与甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇混合,加入氨水,该氨水不仅作为甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇反应的催化剂,还同时将铁盐沉淀,最后在高温下进行水热反应,得到铁的氧化物掺杂胺化缩水甘油酯,然后采用三羟甲基丙烷处理三氧化钨,将得到的羟基化三氧化钨与铁的氧化物掺杂胺化缩水甘油酯混合,加入对苯二甲酰氯保护胺基,在催化剂的作用下将羟基与环氧基进行开环反应,得磁性掺杂胺化改性填料,然后将苯胺单体与对甲基苯磺酸混合聚合,得到酸掺杂的聚苯胺,然后将其与磁性掺杂胺化改性填料混合,通过羧基与胺基的反应,生成酰胺化磁性导电乳液,然后分散到环氧树脂水性溶液中,得到磁导电水性涂料;

传统甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇反应的酯交换催化剂为胺类或甲醇锂、氰化钾等,胺类容易引入杂质,甲醇锂、氰化钾等反应剧烈,且有毒性,本发明采用的氨水作为催化剂,反应温和,无毒,成本低;

本发明将三氧化钨、磁性铁氧化物等分别进行处理后分散到环氧树脂水溶液中,有效的降低了沉积,提高了涂料的均匀稳定性;

本发明的涂料主要用于广告展示,通过将基材表面赋予磁性,然后将广告做成磁性的贴膜,在更换广告时,只需要更换磁性贴膜即可,解决了传统的大面积需要经常更换画面的广告所面临的运输成本高,安装限时,费时和安装人力成本高的问题,同时本发明的涂料可以自由选择涂覆面积,根据广告贴膜的大小来对基材进行磁性涂覆,选择性好,实用性强,同时,本发明的涂料也可以用于广告贴膜的磁性涂覆,该贴膜也可以做成木质、塑料、金属等材质,然后采用本发明的涂料进行涂覆,改变了传统的广告展示模式,具有很好的社会效益,本发明加入的三氧化钨具有很好的电致变色性,经过酸掺杂的聚苯胺具有很好的导电性,在通电时能够提高涂膜的亮度、色度,提高广告吸引力。

具体实施方式

实施例1

一种磁导电水性涂料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取14重量份的六水三氯化铁,加入到其重量6倍的乙二醇中,搅拌均匀,加入1重量份的十六烷基二甲基叔胺,超声3分钟,得胺化铁盐分散液;

(2)取40重量份的甲基丙烯酸甲酯、22重量份的环氧丙醇混合,送入到不锈钢反应釜中,通入氮气,加入上述胺化铁盐分散液,调节反应釜温度为105℃,搅拌反应2小时,滴加20重量份的、浓度为12%的氨水,调节反应釜温度为160℃,继续搅拌反应5小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化缩水甘油酯;

(3)取上述磁性掺杂胺化缩水甘油酯,加入到其重量4倍的环己醇中,搅拌均匀,加入1.3重量份的过氧化二异丙苯,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,搅拌反应25小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化聚缩水甘油酯;

(4)取3重量份的三氧化钨,加入到其重量7倍的无水乙醇中,加入8重量份的三羟甲基丙烷,升高温度为75℃,超声2小时,蒸馏除去乙醇,常温干燥,得羟基化三氧化钨;

(5)取上述磁性掺杂胺化聚缩水甘油酯、羟基化三氧化钨混合,加入0.2重量份的对苯二甲酰氯,搅拌均匀,送入到聚四氟乙烯反应釜中,加入0.3重量份的催化剂,在85℃下搅拌反应15小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化改性填料;

(6)取2重量份的引发剂,加入到其重量40倍的去离子水中,搅拌均匀;

(7)取40重量份的苯胺,与7重量份的对甲基苯磺酸混合,加入到混合料重量11倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,滴加上述引发剂水溶液,滴加完毕后通入氮气,调节反应釜温度为3℃,搅拌反应6小时,加入2重量份的羧甲基纤维素钠,升高温度为50℃,保温搅拌20分钟,出料,得酸掺杂聚苯胺乳液;

(8)取上述磁性掺杂胺化改性填料,加入到上述酸掺杂聚苯胺乳液中,升高温度为60℃,搅拌反应3小时,得酰胺化磁性导电乳液;

(9)取190重量份的环氧树脂e44,加入到上述酰胺化磁性导电乳液中,3000转/分搅拌2小时,即得。

一种磁导电水性涂料的制备方法,所述的催化剂为氢氧化钙。

一种磁导电水性涂料的制备方法,所述的引发剂为过硫酸钠。

一种磁导电水性涂料的应用,所述的磁导电水性涂料主要用于广告展示领域,具体为:

将所述的磁导电水性涂料与其重量25%的三聚氰胺甲醛树脂固化剂混合,搅拌均匀,分别涂覆于各种材料的广告板基材表面和各种材料的广告贴膜表面,然后将广告贴膜贴到广告板上。

实施例2

一种磁导电水性涂料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取10重量份的六水三氯化铁,加入到其重量4倍的乙二醇中,搅拌均匀,加入0.7重量份的十六烷基二甲基叔胺,超声2分钟,得胺化铁盐分散液;

(2)取35重量份的甲基丙烯酸甲酯、20重量份的环氧丙醇混合,送入到不锈钢反应釜中,通入氮气,加入上述胺化铁盐分散液,调节反应釜温度为90℃,搅拌反应1小时,滴加15重量份的、浓度为10%的氨水,调节反应釜温度为150℃,继续搅拌反应3小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化缩水甘油酯;

(3)取上述磁性掺杂胺化缩水甘油酯,加入到其重量3倍的环己醇中,搅拌均匀,加入1重量份的过氧化二异丙苯,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为60℃,搅拌反应20小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化聚缩水甘油酯;

(4)取2重量份的三氧化钨,加入到其重量6倍的无水乙醇中,加入5重量份的三羟甲基丙烷,升高温度为70℃,超声1小时,蒸馏除去乙醇,常温干燥,得羟基化三氧化钨;

(5)取上述磁性掺杂胺化聚缩水甘油酯、羟基化三氧化钨混合,加入0.1重量份的对苯二甲酰氯,搅拌均匀,送入到聚四氟乙烯反应釜中,加入0.1重量份的催化剂,在70℃下搅拌反应10小时,出料冷却,得磁性掺杂胺化改性填料;

(6)取1重量份的引发剂,加入到其重量30倍的去离子水中,搅拌均匀;

(7)取30重量份的苯胺,与5重量份的对甲基苯磺酸混合,加入到混合料重量7倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,滴加上述引发剂水溶液,滴加完毕后通入氮气,调节反应釜温度为1℃,搅拌反应4小时,加入1重量份的羧甲基纤维素钠,升高温度为46℃,保温搅拌10分钟,出料,得酸掺杂聚苯胺乳液;

(8)取上述磁性掺杂胺化改性填料,加入到上述酸掺杂聚苯胺乳液中,升高温度为50℃,搅拌反应2小时,得酰胺化磁性导电乳液;

(9)取170重量份的环氧树脂e44,加入到上述酰胺化磁性导电乳液中,2000转/分搅拌1小时,即得。

一种磁导电水性涂料的制备方法,所述的催化剂为硫酸钙。

一种磁导电水性涂料的制备方法,所述的引发剂为过硫酸铵。

一种磁导电水性涂料的应用,所述的磁导电水性涂料主要用于广告展示领域,具体为:

将所述的磁导电水性涂料与其重量20%的三聚氰胺甲醛树脂固化剂混合,搅拌均匀,分别涂覆于各种材料的广告板基材表面和各种材料的广告贴膜表面,然后将广告贴膜贴到广告板上。

性能测试:

本发明涂料无结块无沉积,涂层平整光滑无颗粒;

附着力:1级;

不透水性:0.3mpa、30min无渗透;

低温柔性:-25℃、30min,无裂纹、无断裂;

粘结强度:0.6-0.8mpa;

耐热度:100℃、30min,无流淌,无断裂;

表面电阻率0.1-0.2ω/cm2

传统水性环氧涂料的附着力为2级、在-25℃、30min下涂膜断裂,粘结强度为0.5-0.6mpa。

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