一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料的制作方法

文档序号:20497222发布日期:2020-04-21 22:29阅读:179来源:国知局

本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料。



背景技术:

装饰涂料即装饰和保护建筑物外墙面,使建筑物外貌美观整洁,从而达到美化城市环境和给人清爽空间的目的;同时也能够起到保护建筑墙面的作用,延长其使用寿命。

环氧树脂作为一种高性能树脂品种,应用十分广泛。它具有多种优点,包括与各种基层都有很强制附着力,涂层的硬度高,有很好的耐水和耐化学性,很好的耐磨性等,常用于建筑涂料中。使用环氧树脂时必须加入固化剂,固化反应后生成三维网状结构,与酸酐类和咪唑类等中温固化剂相比,芳香族胺类在固化过程中产生较多羟基,有利于提高粘接性能,广泛用作纤维增强复合材料的基体。但是,芳香胺固化的环氧树脂的脆性大和耐湿热性能不佳。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料,制备了改性固化剂,改性固化剂中引入了入双马来酰胺树脂,增加了固化剂的极性,提高了树脂的内聚强度使粘接性能得到改善;改性固化剂分子链段的延长能降低固化物的交联密度,增加了环氧树脂的韧性;以环氧树脂为基体,添加了硅藻土可以有效去除空气中的游离甲醛和有机挥发物等,净化了室内空气,降低了室内空气污染对人体健康的威胁和危害,极大地改善了室内环境质量,制备的涂料适用于建筑装饰,经改性固化剂固化改性后的涂料,具有良好的流变性能,制备的涂膜热稳定性好,便于施工。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料,包括以下重量份的原料:环氧树脂55-90份、硅藻土5-10份、重钙粉15-30份、钛白粉4-7份、改性固化剂15-30份、分散剂1-2份、增稠剂2-4份、二丙二醇丁醚1-3份、丙二醇5-10份、10-20份去离子水。

进一步,所述的改性固化剂的制备方法为:

将2.0-2.05mol1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、1mol4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷和1l溶剂n,n-二甲基甲酰胺加入到反应釜中,通入氮气置换掉反应釜中的空气,边搅拌边升温至60-70℃,加入8-10ml醋酸,接着升温至85-90℃,保温反应3-4h,自然冷却后,经纯化、真空干燥、研磨过筛后即得到式m所示的改性固化剂;反应式如下所示:

进一步,所述的纯化具体为:将自然冷却后的反应液倒入到2l质量分数为30%的异丙醇水溶液中,缓慢搅拌5-10min,静置20-30min后,过滤,采用30%的异丙醇水溶液冲洗,即得到纯化后的过滤物。

进一步,所述的研磨过筛的筛目为200。

进一步,所述的分散剂为硬脂酸铵。

进一步,所述的增稠剂为聚乙烯醇。

进一步,该环氧树脂装饰涂料的制备方法为:

第一步、将环氧树脂、硅藻土、重钙粉、钛白粉、分散剂、去离子水加入到搅拌器中,在350-400r/min的转速下高速分散20-30min,即得到主混料;

第二步、将改性固化剂、增稠剂、二丙二醇丁醚、丙二醇加入到混料机中,混合均匀,即得到固化辅料;

第三步、将第二步制备的主混料加热升温至55-65℃,在100-150r/min的转速下加入固化辅料,调节速度为500-600r/min搅拌20-30min,即得到粗料;

第四步、将第三步的粗料加入到球磨机碾磨1.5-2小时,出料,过筛即得到环氧树脂装饰涂料。

本发明的有益效果:

(1)本发明提供的一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料,以1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷和4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷为原料,在酸性条件下,制备了改性固化剂,改性固化剂中引入了入双马来酰胺树脂,增加了固化剂的极性,提高了树脂的内聚强度使粘接性能得到改善;改性固化剂分子链段的延长能降低固化物的交联密度,增加了环氧树脂的韧性,而且改性固化剂本身含有大量醚键的存在,进一步的提高了固化物的韧性;另外,刚性双马来酰亚胺链段的存在,赋予固化物较好的耐热性能;因而以环氧树脂为基体,经改性固化剂固化改性后的涂料,具有良好的流变性能,制备的涂膜热稳定性好,便于施工;

(2)另外,以环氧树脂为基体,添加了硅藻土可以有效去除空气中的游离甲醛和有机挥发物等,净化了室内空气,降低了室内空气污染对人体健康的威胁和危害,极大地改善了室内环境质量,制备的涂料适用于建筑装饰。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面将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

原料1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷:cas号:929-59-9;购自上海韶远试剂有限公司;

原料4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷:cas号:13676-54-5;购自上海韶远试剂有限公司;

改性固化剂的制备方法为:

将2.05mol1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、1mol4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷和1ln,n-二甲基甲酰胺加入到反应釜中,通入氮气置换掉反应釜中的空气,边搅拌边升温至60℃,加入10ml醋酸,接着升温至90℃,保温反应3h,自然冷却后,倒入到2l质量分数为30%的异丙醇水溶液中,缓慢搅拌5min,静置20min后,过滤,采用30%的异丙醇水溶液冲洗,过滤物经真空干燥、研磨过筛(筛目为200)后即得到改性固化剂,收率为92.7%,熔程为101-103℃;反应式如下所示:

改性固化剂经检测:hrmsm/z(esi+),found655.1475[m+h]+

实施例2

一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料,包括以下重量份的原料:环氧树脂80g、硅藻土6g、重钙粉30g、钛白粉4g、改性固化剂26g、分散剂1g、增稠剂2g、二丙二醇丁醚1g、丙二醇10g、20g去离子水;

所述的分散剂为硬脂酸铵;

所述的增稠剂为聚乙烯醇;

该环氧树脂装饰涂料的制备方法为:

第一步、将环氧树脂、硅藻土、重钙粉、钛白粉、分散剂、去离子水加入到搅拌器中,在350r/min的转速下高速分散20in,即得到主混料;

第二步、将改性固化剂、增稠剂、二丙二醇丁醚、丙二醇加入到混料机中,混合均匀,即得到固化辅料;

第三步、将第二步制备的主混料加热升温至55℃,在100r/min的转速下加入固化辅料,调节速度为600r/min搅拌30min,即得到粗料;

第四步、将第三步的粗料加入到球磨机碾磨1.5小时,出料,过筛即得到环氧树脂装饰涂料。

实施例3

一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料,包括以下重量份的原料:环氧树脂55g、硅藻土5g、重钙粉15g、钛白粉7g、改性固化剂16g、分散剂2g、增稠剂3g、二丙二醇丁醚3g、丙二醇7g、10g去离子水;

所述的分散剂为硬脂酸铵;

所述的增稠剂为聚乙烯醇;

该环氧树脂装饰涂料的制备方法为:

第一步、将环氧树脂、硅藻土、重钙粉、钛白粉、分散剂、去离子水加入到搅拌器中,在400r/min的转速下高速分散20min,即得到主混料;

第二步、将改性固化剂、增稠剂、二丙二醇丁醚、丙二醇加入到混料机中,混合均匀,即得到固化辅料;

第三步、将第二步制备的主混料加热升温至55℃,在100r/min的转速下加入固化辅料,调节速度为500r/min搅拌20min,即得到粗料;

第四步、将第三步的粗料加入到球磨机碾磨2小时,出料,过筛即得到环氧树脂装饰涂料。

实施例4

一种具有耐热性能的高韧性环氧树脂装饰涂料,包括以下重量份的原料:环氧树脂85g、硅藻土8g、重钙粉25g、钛白粉6g、改性固化剂30g、分散剂2g、增稠剂4g、二丙二醇丁醚3g、丙二醇9g、15g去离子水;

所述的分散剂为硬脂酸铵;

所述的增稠剂为聚乙烯醇;

该环氧树脂装饰涂料的制备方法为:

第一步、将环氧树脂、硅藻土、重钙粉、钛白粉、分散剂、去离子水加入到搅拌器中,在400r/min的转速下高速分散20min,即得到主混料;

第二步、将改性固化剂、增稠剂、二丙二醇丁醚、丙二醇加入到混料机中,混合均匀,即得到固化辅料;

第三步、将第二步制备的主混料加热升温至60℃,在150r/min的转速下加入固化辅料,调节速度为600r/min搅拌20min,即得到粗料;

第四步、将第三步的粗料加入到球磨机碾磨2小时,出料,过筛即得到环氧树脂装饰涂料。

对比例1

将实施例4中的改性固化剂替换为1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷;其余同实施例4。

对比例2

将实施例4中的改性固化剂替换为对苯二胺;其余同实施例4。

对实施例2-4及对比例1-2制备的环氧树脂涂料进行性能测试

分别将实施例2-4及对比例1-2制备的环氧树脂涂料涂敷于混凝样板表面;

一、涂膜性能测试

涂膜的流平性评价标准根据美国pci的流平效果评级标准板进行流平评级,1为差,10为优异;

涂膜的光泽度测试参照国家标准gb/t9754;

涂膜的铅笔硬度参照国家标准gb/t6739;

涂料的透明度参照国家标准gb/t1721,82-100为透明,52-81为微浑,51以下为浑浊;

涂膜的柔韧性参照国家标准gb/t1731;

涂膜的抗uv老化性测试参照gb/t1865-2009;

表1:实施例1-3所得涂膜的各种性能指标

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,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,只要不偏离发明的构思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。

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