一种有机硅抗氧化水性涂料的制备方法与流程

文档序号:12029693阅读:502来源:国知局

本发明属于涂料领域,具体涉及一种有机硅抗氧化水性涂料的制备方法。



背景技术:

传统的溶剂型漆中加进了大量的有机溶剂如苯、甲苯、二甲苯等,大多为易燃易爆的有毒物质,长期吸入人体会导致疲劳、丧失记忆以及神经系统疾病,严重者可以致癌。有机挥发物直接排放到大气中,在紫外线的辐射下会产生光化学烟雾、形成酸雨,对大气造成很严重的污染,被认为是大气污染的主要来源之一。随着整个社会对环境保护和劳动保护意识的加强,世界各国相继制定了限制voc排放的法律法规。研究开发资源利用率高、环保无公害防腐漆(如水性防腐漆、高固体分漆、粉末漆等)以代替传统溶剂型防腐漆、以低毒或无毒的长效防锈颜料(如磷酸盐、铁酸盐、偏硼酸盐、铝酸盐、硅酸盐等)代替红丹、铬酸盐等高毒防锈颜料已成为防腐漆的发展趋势;

同时为了提高水性环氧涂料的表面强度、抗冲击强度等力学性能,往往在其中添加二氧化硅、膨润土等无机填料,这些无机填料与环氧树脂的分散性较差,容易形成团聚,造成成品涂料的进行性差,有沉积,同时造成涂膜表面不均匀,有颗粒等现象出现,降低了成品的品质;

申请号201510399966.1,公开了一种新型水性环氧防腐涂料:该涂料由以下重量份的组分组成,环氧树脂30-32份、丁醇32-34份、过氧化苯甲酰0.8-1.0份、α-甲基丙烯酸4-6份、丙烯酸丁酯1.3-1.5份、苯乙烯1.4份、蒸馏水72-78份、氨水2-6份、去离子水30-42份、二氧化钛12-14份、滑石粉3-5份、碳酸钙5-13份、丙二醇4-8份、分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.2-0.4份、膨润土2.1-2.3份和硅油0.8-1.2份,其是将二氧化钛、滑石粉、碳酸钙、丙二醇、分散剂、膨润土、硅油、去离子水混合,搅拌均匀后与水性环氧-丙烯酸乳液共混,容易造成无机填料的沉积,影响了涂料的均匀性和稳定性。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种有机硅抗氧化水性涂料的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种有机硅抗氧化水性涂料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取0.5-1重量份的苯骈三氮唑,加入到其重量10-14倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入1-2重量份的蓖麻油酸锌,在50-60℃下保温搅拌20-30分钟,加入10-13重量份的四甲基二硅氧烷,超声3-5分钟,得抗氧化硅烷溶液;

(2)取13-20重量份的膨润土,在700-760℃下煅烧1-2小时,冷却至常温,与1-3重量份的亚麻油酸混合,加入到混合料重量1-2倍的去离子水中,搅拌均匀,加入1-2重量份的蓖麻油酸锌,在90-100℃下加热至水干,得羧基化膨润土;

(3)取0.6-1重量份的聚氧丙烯甘油醚,加入到其重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀,加入2-3重量份的聚磷酸铵、1-2重量份的滑石粉,搅拌均匀,得阻燃分散液;

(4)将上述羧基化膨润土加入到其重量2-3倍的季戊四醇中,搅拌均匀,加入阻燃分散液,送入到反应釜中,在80-90℃下保温搅拌20-30分钟,加入1-2重量份的脂肪酸聚乙二醇酯,搅拌至常温,得酯化膨润土分散液;

(5)取上述抗氧化硅烷溶液、酯化膨润土分散液混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,滴加10-12重量份的丙烯酸,滴加完毕后加入0.1-0.3重量份的二氧化铂,通入氮气,在40-50℃下保温反应10-15小时,出料,冷却至常温,得抗氧化膨润土分散液;

(6)取引发剂,加入到其重量70-80倍的去离子水中,搅拌均匀;

(7)取180-200重量份的水性环氧树脂分散液,与上述抗氧化膨润土分散液混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为60-70℃,滴加上述引发剂溶液,滴加完毕后保温搅拌3-4小时,出料,即得所述有机硅抗氧化水性涂料。

所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。

所述的水性环氧树脂分散液的制备方法为:

将0.3-1重量份的二烷基二硫代磷酸锌、4-7重量份的季戊四醇混合,搅拌均匀,加入到混合料重量20-30倍的去离子水中,加入80-100重量份的环氧树脂e44,超声3-5分钟,加入1-2重量份的山梨坦单油酸酯,在60-70℃下保温搅拌5-10分钟,即得。

本发明的优点:

本发明以苯骈三氮唑为抗氧剂,通过在四甲基二硅氧烷的乙醇溶液中分散,得到抗氧化硅烷溶液,然后将膨润土进行羧基化处理,加入到季戊四醇中,与阻燃分散液混合,得到酯化膨润土分散液,然后将其与抗氧化硅烷溶液混合,加入丙烯酸,通过二氧化铂的催化作用,使得丙烯酸中存在的碳碳双键和四甲基二硅氧烷的碳氧双键可以形成有效的共轭,同时在共轭反应的同时以抗氧化的酯化膨润土分散液为溶剂,提高了膨润土的抗氧化性能,提高了其在含有山梨坦单油酸酯的环氧溶液中的分散性能;;

同时本发明将膨润土经过煅烧处理后可以形成稳定的微孔,涂覆在基材表面,具有很好的散热效果。

具体实施方式

实施例1

一种有机硅抗氧化水性涂料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取0.5量份的苯骈三氮唑,加入到其重量10倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入1重量份的蓖麻油酸锌,在50℃下保温搅拌20分钟,加入10重量份的四甲基二硅氧烷,超声3分钟,得抗氧化硅烷溶液;

(2)取13重量份的膨润土,在700℃下煅烧1小时,冷却至常温,与1重量份的亚麻油酸混合,加入到混合料重量1倍的去离子水中,搅拌均匀,加入1重量份的蓖麻油酸锌,在90℃下加热至水干,得羧基化膨润土;

(3)取0.6重量份的聚氧丙烯甘油醚,加入到其重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入2重量份的聚磷酸铵、1重量份的滑石粉,搅拌均匀,得阻燃分散液;

(4)将上述羧基化膨润土加入到其重量2倍的季戊四醇中,搅拌均匀,加入阻燃分散液,送入到反应釜中,在80℃下保温搅拌20分钟,加入1重量份的脂肪酸聚乙二醇酯,搅拌至常温,得酯化膨润土分散液;

(5)取上述抗氧化硅烷溶液、酯化膨润土分散液混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,滴加10重量份的丙烯酸,滴加完毕后加入0.3重量份的二氧化铂,通入氮气,在40℃下保温反应10小时,出料,冷却至常温,得抗氧化膨润土分散液;

(6)取引发剂,加入到其重量70-80倍的去离子水中,搅拌均匀;

(7)取180重量份的水性环氧树脂分散液,与上述抗氧化膨润土分散液混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为60℃,滴加上述引发剂溶液,滴加完毕后保温搅拌3小时,出料,即得所述有机硅抗氧化水性涂料。

所述的引发剂为过硫酸铵。

所述的水性环氧树脂分散液的制备方法为:

将0.3重量份的二烷基二硫代磷酸锌、4重量份的季戊四醇混合,搅拌均匀,加入到混合料重量20倍的去离子水中,加入80重量份的环氧树脂e44,超声3分钟,加入1重量份的山梨坦单油酸酯,在60℃下保温搅拌5分钟,即得。

实施例2

(1)取1重量份的苯骈三氮唑,加入到其重量14倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入2重量份的蓖麻油酸锌,在60℃下保温搅拌30分钟,加入10-13重量份的四甲基二硅氧烷,超声5分钟,得抗氧化硅烷溶液;

(2)取20重量份的膨润土,在760℃下煅烧2小时,冷却至常温,与3重量份的亚麻油酸混合,加入到混合料重量2倍的去离子水中,搅拌均匀,加入2重量份的蓖麻油酸锌,在100℃下加热至水干,得羧基化膨润土;

(3)取0.6-1重量份的聚氧丙烯甘油醚,加入到其重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀,加入3重量份的聚磷酸铵、2重量份的滑石粉,搅拌均匀,得阻燃分散液;

(4)将上述羧基化膨润土加入到其重量3倍的季戊四醇中,搅拌均匀,加入阻燃分散液,送入到反应釜中,在90℃下保温搅拌30分钟,加入2重量份的脂肪酸聚乙二醇酯,搅拌至常温,得酯化膨润土分散液;

(5)取上述抗氧化硅烷溶液、酯化膨润土分散液混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,滴加12重量份的丙烯酸,滴加完毕后加入0.3重量份的二氧化铂,通入氮气,在50℃下保温反应15小时,出料,冷却至常温,得抗氧化膨润土分散液;

(6)取引发剂,加入到其重量80倍的去离子水中,搅拌均匀;

(7)取200重量份的水性环氧树脂分散液,与上述抗氧化膨润土分散液混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,滴加上述引发剂溶液,滴加完毕后保温搅拌4小时,出料,即得所述有机硅抗氧化水性涂料。

所述的引发剂为过硫酸钠。

所述的水性环氧树脂分散液的制备方法为:

将1重量份的二烷基二硫代磷酸锌、7重量份的季戊四醇混合,搅拌均匀,加入到混合料重量30倍的去离子水中,加入100重量份的环氧树脂e44,超声5分钟,加入2重量份的山梨坦单油酸酯,在70℃下保温搅拌10分钟,即得。

性能测试:

本发明涂料的粘结强度(n/mm2):9-10;

耐变压器油(1000h/105℃):漆膜无损坏;

抗冲击强度44-51kg.cm;

铅笔硬度:4h;

拉伸强度/pma:103-111;

传统水性环氧树脂涂料的性能测试:

粘结强度(n/mm2)为7.5、抗冲击强度为40kg.cm、铅笔硬度为3h、拉伸强度/pma为95;

可以看出,本发明的涂料具有更好的粘结强度,形成涂膜的具有更高的抗冲击强度、铅笔硬度、伸强度。

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