一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法

1.本发明涉及一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。


背景技术：

2.以高氯化聚乙烯为主要原料的涂料具有良好的阻燃性、防霉性、防腐蚀性以及较好的耐候性，因此高氯化聚乙烯涂料广泛应用于重防腐领域。但高氯化聚乙烯属于热塑性树脂，其所成漆膜柔韧性差，易脆裂剥落，而且高氯化聚乙烯树脂单道涂层膜厚有限，多道漆膜喷涂或刷涂，废工废料，这使得高氯化聚乙烯涂料在防腐蚀领域的应用有一定局限性。为进一步提高高氯化聚乙烯涂料的防腐蚀性能，拓宽其应用面，涂料技术人员做了大量研究工作。
3.中国专利cn102925008a一种改性高氯化聚乙烯防锈漆，所述防锈漆由高氯化聚乙烯树脂、二甲苯树脂、氯化石蜡、树脂溶液、亚磷酸三苯酯、二甲苯、芳烃溶剂、铁红粉、云母氧化铁、铝粉、磷酸盐、石墨、云母粉、改性脲溶液防沉剂组成。该专利得到的高氯化聚乙烯防锈漆，漆膜柔韧性不好，综合防腐蚀性能较差。
4.中国专利cn107629564a一种高氯化聚乙烯防腐涂料，由高氯化聚乙烯、丙二醇二醋酸酯、钛白粉、防锈颜料、溶剂、滑石粉、助剂组成。该专利制备的高氯化聚乙烯防腐涂料没有解决高氯化聚乙烯涂料的脆性问题，综合防腐蚀性能很差。
5.以上可以看到，高氯化聚乙烯涂料仍存在漆膜脆性大，防腐蚀性能较差的问题，难以应用于强腐蚀环境。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法，实现以下发明目的：制备出漆膜韧性好，综合耐腐蚀性能好的高氯化聚乙烯涂料。
7.为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法，所述涂料的具体配方，以重量份计包括：50~80份高氯化聚乙烯树脂、10~16份氯醚树脂、2~5份氯化石蜡、1~2份油酸酰胺、0.1~0.4份二甲基硅油、0.5~1.3份亲水性纳米二氧化硅、40~55份表面改性的玻璃鳞片、5~12份预处理的二氧化锆粉末、100~140份乙二醇乙醚醋酸酯；所述高氯化聚乙烯树脂的含氯量为65wt%，分子量为1.3
×
105g/mol；所述氯醚树脂的含氯量为44wt%，分子量为1.1
×
105g/mol；
所述亲水性纳米二氧化硅的粒径为15~45nm；所述表面改性的玻璃鳞片，其制备方法为在3000~6000转/分搅拌速率下，将玻璃鳞片缓慢加入去离子水中，超声分散1~4小时后，控温60~90℃，搅拌速率1500~2300转/分下，加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应4~7小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤2~4次后，真空干燥得到表面改性的玻璃鳞片；所述玻璃鳞片的粒径为300~500目；所述玻璃鳞片、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为10~22:70~110:2~8；所述预处理的二氧化锆粉末，其制备方法为将1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯混合后，3500~5500转/分搅拌速度下，缓慢加入二氧化锆粉末，搅拌分散均匀后，升温至140~160℃，控制搅拌速率1000~1600转/分下，恒温回流反应3~7小时后，离心分离，得到的固体经干燥后得到预处理的二氧化锆粉末；所述二氧化锆粉末的粒径为20~50nm；所述1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯、二氧化锆粉末的质量比为10~30:5~10:90~120:20~40；所述涂料的制备方法为：先将乙二醇乙醚醋酸酯加入混合釜中，搅拌速率3000~5000转/分下依次加入油酸酰胺、二甲基硅油、亲水性纳米二氧化硅、预处理的二氧化锆粉末、表面改性的玻璃鳞片、高氯化聚乙烯树脂、氯醚树脂、氯化石蜡，搅拌4~7小时后，出料得到涂料成品。
[0008]
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：1、本发明制备出了漆膜韧性好，综合耐腐蚀性能好的高氯化聚乙烯涂料；2、本发明制备的高氯化聚乙烯涂料，干燥时间为0.4~0.5h（表干），15~16h（实干），柔韧性为1.8~2.0mm，附着力为1级，耐盐水性（5wt%nacl溶液）为42~45天不起泡不脱落，耐酸性为30~35天不起泡不脱落，耐碱性为26~30天不起泡不脱落，耐盐雾性为1012~1062小时不起泡不脱落，人工耐老化（400h）为0级无变化。
具体实施方式
[0009]
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0010]
实施例1：一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法所述涂料的具体配方，以重量份计包括：70份高氯化聚乙烯树脂、14份氯醚树脂、3份氯化石蜡、1.5份油酸酰胺、0.2份二甲基硅油、1份亲水性纳米二氧化硅、50份表面改性的玻璃鳞片、9份预处理的二氧化锆粉末、
120份乙二醇乙醚醋酸酯；所述高氯化聚乙烯树脂的含氯量为65wt%，分子量为1.3
×
105g/mol；所述氯醚树脂的含氯量为44wt%，分子量为1.1
×
105g/mol；所述亲水性纳米二氧化硅的粒径为25nm；所述表面改性的玻璃鳞片，其制备方法为在4000转/分搅拌速率下，将玻璃鳞片缓慢加入去离子水中，超声分散2小时后，控温80℃，搅拌速率2000转/分下，加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应5小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤3次后，真空干燥得到表面改性的玻璃鳞片；所述玻璃鳞片的粒径为400目；所述玻璃鳞片、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为16:90:5；所述预处理的二氧化锆粉末，其制备方法为将1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯混合后，5000转/分搅拌速度下，缓慢加入二氧化锆粉末，搅拌分散均匀后，升温至150℃，控制搅拌速率1400转/分下，恒温回流反应5小时后，离心分离，得到的固体经干燥后得到预处理的二氧化锆粉末；所述二氧化锆粉末的粒径为40nm；所述1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯、二氧化锆粉末的质量比为20:8:110:30；所述涂料的制备方法为：先将乙二醇乙醚醋酸酯加入混合釜中，搅拌速率4000转/分下依次加入油酸酰胺、二甲基硅油、亲水性纳米二氧化硅、预处理的二氧化锆粉末、表面改性的玻璃鳞片、高氯化聚乙烯树脂、氯醚树脂、氯化石蜡，搅拌6小时后，出料得到涂料成品。
[0011]
实施例2：一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法所述涂料的具体配方，以重量份计包括：50份高氯化聚乙烯树脂、10份氯醚树脂、2份氯化石蜡、1份油酸酰胺、0.1份二甲基硅油、0.5份亲水性纳米二氧化硅、40份表面改性的玻璃鳞片、5份预处理的二氧化锆粉末、100份乙二醇乙醚醋酸酯；所述高氯化聚乙烯树脂的含氯量为65wt%，分子量为1.3
×
105g/mol；所述氯醚树脂的含氯量为44wt%，分子量为1.1
×
105g/mol；所述亲水性纳米二氧化硅的粒径为15nm；所述表面改性的玻璃鳞片，其制备方法为在3000转/分搅拌速率下，将玻璃鳞片缓慢加入去离子水中，超声分散1小时后，控温60℃，搅拌速率1500转/分下，加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应4小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤2次
后，真空干燥得到表面改性的玻璃鳞片；所述玻璃鳞片的粒径为300目；所述玻璃鳞片、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为10:70:2；所述预处理的二氧化锆粉末，其制备方法为将1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯混合后，3500转/分搅拌速度下，缓慢加入二氧化锆粉末，搅拌分散均匀后，升温至140℃，控制搅拌速率1000转/分下，恒温回流反应3小时后，离心分离，得到的固体经干燥后得到预处理的二氧化锆粉末；所述二氧化锆粉末的粒径为20nm；所述1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯、二氧化锆粉末的质量比为10:5:90:20；所述涂料的制备方法为：先将乙二醇乙醚醋酸酯加入混合釜中，搅拌速率3000转/分下依次加入油酸酰胺、二甲基硅油、亲水性纳米二氧化硅、预处理的二氧化锆粉末、表面改性的玻璃鳞片、高氯化聚乙烯树脂、氯醚树脂、氯化石蜡，搅拌4小时后，出料得到涂料成品。
[0012]
实施例3：一种高氯化聚乙烯涂料及其制备方法所述涂料的具体配方，以重量份计包括：80份高氯化聚乙烯树脂、16份氯醚树脂、5份氯化石蜡、2份油酸酰胺、0.4份二甲基硅油、1.3份亲水性纳米二氧化硅、55份表面改性的玻璃鳞片、12份预处理的二氧化锆粉末、140份乙二醇乙醚醋酸酯；所述高氯化聚乙烯树脂的含氯量为65wt%，分子量为1.3
×
105g/mol；所述氯醚树脂的含氯量为44wt%，分子量为1.1
×
105g/mol；所述亲水性纳米二氧化硅的粒径为45nm；所述表面改性的玻璃鳞片，其制备方法为在6000转/分搅拌速率下，将玻璃鳞片缓慢加入去离子水中，超声分散4小时后，控温90℃，搅拌速率2300转/分下，加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应7小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤4次后，真空干燥得到表面改性的玻璃鳞片；所述玻璃鳞片的粒径为500目；所述玻璃鳞片、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为22:110:8；所述预处理的二氧化锆粉末，其制备方法为将1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯混合后，5500转/分搅拌速度下，缓慢加入二氧化锆粉末，搅拌分散均匀后，升温至160℃，控制搅拌速率1600转/分下，恒温回流反应7小时后，离心分离，得到的固体经干燥后
得到预处理的二氧化锆粉末；所述二氧化锆粉末的粒径为50nm；所述1,2,3,4-丁烷四羧酸、对甲苯磺酸、对二甲苯、二氧化锆粉末的质量比为30: 10:120:40；所述涂料的制备方法为：先将乙二醇乙醚醋酸酯加入混合釜中，搅拌速率5000转/分下依次加入油酸酰胺、二甲基硅油、亲水性纳米二氧化硅、预处理的二氧化锆粉末、表面改性的玻璃鳞片、高氯化聚乙烯树脂、氯醚树脂、氯化石蜡，搅拌7小时后，出料得到涂料成品。
[0013]
对比例1：实施例1基础上，将氯醚树脂替代为等量的高氯化聚乙烯树脂在实施例1基础上，涂料具体配方中将14份氯醚树脂替代为14份高氯化聚乙烯树脂，其它组成及操作同于实施例1。
[0014]
对比例2：实施例1基础上，二氧化锆粉末不做预处理在实施例1基础上，涂料具体配方中将9份预处理的二氧化锆粉末替代为9份二氧化锆粉末，不再进行二氧化锆粉末预处理，其它组成及操作同于实施例1；所述二氧化锆粉末的粒径为40nm。
[0015]
对比例3：实施例1基础上，玻璃鳞片不做表面改性在实施例1基础上，涂料具体配方中将50份表面改性的玻璃鳞片替代为50份玻璃鳞片，不再进行玻璃鳞片的表面改性，其它组成及操作同于实施例1；所述玻璃鳞片的粒径为400目。
[0016]
性能测试：实施例1、2、3和对比例1、2、3得到的涂料按下述标准进行测试：1、干燥时间按 gb/t 1728-1979测定；2、柔韧性按gb/t 1731-2020测定；3、附着力按gbt1720-1979测定；4、耐盐水性按gb 1763-1979(1989)测定；5、耐酸性按 gb 1763-1979(1989)测定；6、耐碱性按gb 1763-1979(1989)测定；7、耐盐雾性按gb/t 1771-2007测定；8、人工耐老化按 gb/t 1865-2009测定。
[0017]
以上测试结果见下表：