一种高附着力抗冲击耐腐蚀机械涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高附着力抗冲击耐腐蚀机械涂料。
【背景技术】
[0002] 机械设备，特别是在户外使用的机械设备往往面临着水、污染物等腐蚀性物质对 机械设备的腐蚀，从而影响它们的安全使用，生产中往往通过在机械设备上涂覆涂料来避 免这种情况的发生；同时，机械设备在使用是往往受到各种不规则力的作用，极易导致涂料 的破裂，这就要求机械涂料需具备较高的附着力和抗冲击性能。现有的产品不能满足这种 需求。
【发明内容】
[0003] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高附着力抗冲击耐腐蚀机械涂 料，附着力高、抗冲击性能好，且耐腐蚀性能优异，尤其适用于户外使用的机械。
[0004] 本发明提出的一种高附着力抗冲击耐腐蚀机械涂料，其原料按重量份包括：改性 二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液36-39份，氯化橡胶15-18份，双酚A环氧树脂14-16份，环 氧丙烷丁基醚10-15份，三甲基六亚甲基二胺4-7份，硬脂酸6-8份，滑石粉4-7份，煅烧高 岭土 2-3份，单烷氧基型钛酸酯偶联剂1. 2-1. 5份，消泡剂0. 9-1. 2份，成膜助剂1. 4-1. 7 份，平流剂1-1. 5份，固化剂1. 6-1. 9份，颜料3-5份，甲苯10-18份；
[0005] 改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液的制备过程中，将纳米二氧化钛和硅烷偶联剂 KH570投入含甲苯的第一反应容器中，升高第一反应容器及其内容物温度后，搅拌，离心分 离得到物料A，用甲苯洗涤物料A，离心分离得到物料B，将物料B干燥得到改性二氧化钛； 再将甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸十八烷基酯和过硫酸钾加入第二反应容器，搅拌均匀得到物 料C;将十二烷基硫酸钠、正丁醇和去离子水加入第三反应容器，搅拌均匀后升高第三反应 容器及其内容物温度，向第三反应容器中充满氮气，继续加入甲基丙烯酸全氟辛烷、丙烯酸 月桂酯，接着升高第三反应容器及其内容物温度后，向第二反应容器中加入物料C，加入完 毕后保温得到物料D，将物料D降温后，接着用氨水调节物流D的pH值为6-6. 5后，向物料 D中加入物料A并搅拌均匀得到改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液。
[0006] 优选地，改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液、环氧丙烷丁基醚、全甲醚化氨基树脂 的重量比为 37-38 :14. 5-15 :12-13。
[0007] 优选地，氯化橡胶为中粘度氯化橡胶。
[0008] 优选地，其原料按重量份包括：改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液37-38份，氯化 橡胶16-17份，双酚A环氧树脂14. 5-15份，环氧丙烷丁基醚12-13份，三甲基六亚甲基二 胺5-6份，硬脂酸6. 5-7份，滑石粉5-6份，煅烧高岭土 2. 2-2. 5份，单烷氧基型钛酸酯偶联 剂1. 3-1. 4份，消泡剂1-1. 1份，成膜助剂1. 5-1. 6份，平流剂1. 2-1. 3份，固化剂1. 7-1. 8 份，颜料3. 3-4份，甲苯14-16份。
[0009] 优选地，改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份将3-5份纳 米二氧化钛、8-10份硅烷偶联剂KH570投入含16-20份甲苯的第一反应容器中，升高第一反 应容器及其内容物温度至80-83°C后，搅拌18-20h，再离心分离得到物料A，用甲苯洗涤物 料A 3-5次，离心分离得到物料B，将物料B在60-63°C温度下干燥20-22h得到改性二氧化 钛；再将17-20份甲基丙烯酸丁酯、12-14份丙烯酸十八烷基酯和1. 2-1. 5份过硫酸钾加入 第二反应容器，搅拌均匀得到物料C ;将1. 1-1. 3份十二烷基硫酸钠、3-5份正丁醇和25-30 份去离子水加入第三反应容器，搅拌均匀后升高第三反应容器及其内容物温度至80-83°C 并在第三反应容器中充满氮气，继续加入9-12份甲基丙烯酸全氟辛烷、4-7份丙烯酸月桂 酯，接着升高第三反应容器及其内容物温度至70-73°C后，以1-1. 5份/min的速度向第二反 应容器中加入物料C，加入完毕后保温3-5h得到物料D，将物料D降温至52-55°C，接着用质 量分数为20-22wt %的氨水调节物流D的pH值为6-6. 5后，向物料D中加入物料A并搅拌 均匀得到改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液。
[0010] 优选地，改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份将3. 5-4份 纳米二氧化钛、8. 5-9份硅烷偶联剂KH570投入含17-18份甲苯的第一反应容器中，升高第 一反应容器及其内容物温度至81-82°C后，搅拌18.5-19h，再离心分离得到物料A，用甲苯 洗涤物料A 3-4次，离心分离得到物料B，将物料B在61-62°C温度下干燥20. 5-21h得到改 性二氧化钛；再将18-19份甲基丙烯酸丁酯、13-13. 5份丙烯酸十八烷基酯和1. 3-1. 4份过 硫酸钾加入第二反应容器，搅拌均匀得到物料C ;将1. 1-1. 2份十二烷基硫酸钠、3-4份正 丁醇和26-28份去离子水加入第三反应容器，搅拌均匀后升高第三反应容器及其内容物温 度至81-82°C并在第三反应容器中充满氮气，继续加入10-11份甲基丙烯酸全氟辛烷、5-6 份丙烯酸月桂酯，接着升高第三反应容器及其内容物温度至71-72°C后，以1. 2-1. 4份/min 的速度向第二反应容器中加入物料C，加入完毕后保温3. 5-4h得到物料D，将物料D降温至 53-54°C，接着用质量分数为20-21wt %的氨水调节物流D的pH值为6. 2-6. 4后，向物料D 中加入物料A并搅拌均匀得到改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液。
[0011] 优选地，纳米二氧化钛的平均粒径为25-45nm。
[0012] 优选地，纳米二氧化钛的平均粒径为30-35nm。
[0013] 本发明以改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液、氯化橡胶、双酚A环氧树脂作为成 膜物质，使本发明具备极高的附着力和优良的抗冲击、耐腐蚀性能，同时使本发明机械性能 优异，流平性、成膜特性好；其中改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液的制备过程中，甲基丙 烯酸丁酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸月桂酯等丙烯酸类化合物聚合形成丙烯酸酯聚合物， 具有较好的成膜性、热稳定性、化学稳定性和抗氧化性；而甲基丙烯酸全氟辛烷在引发剂过 硫酸钾的作用下，将自身的含氟基团通过形成C-F键引入到丙烯酸酯类聚合物中，由于氟 离子电负性大、C-F键稳定且含氟侧链取向朝外，对丙烯酸酯聚合物主链和内部分子可形成 屏蔽保护，从而大大提高了本发明的化学惰性、防水性、抗污性、耐油性，同时，C-F键键距 短、键能大，从而大幅提高了本发明的机械性能和抗冲击性能；正丁醇的由于含有丰富的羟 基，为溶液分子间提供交联点，使本发明具备较高的交联程度，从而加快反应速度、增强溶 液稳定性，并且大大增强了本发明的耐腐蚀性能、附着力和柔韧性；十二烷基硫酸钠作为乳 化剂，能够有效改善氟丙烯酸酯溶液中各种构成相之间的表面张力，形成均匀稳定的分散 体系，使本发明易于涂刷；而反应时，在第二反应容器中充满氮气，能够防止参加反应的原 料被空气中的氧气氧化，提高了氟丙烯酸酯溶液的纯度；而改性二氧化钛是纳米二氧化钛 在甲苯环境中被硅烷偶联剂KH570改性制成的，二氧化钛表面接枝硅烷偶联剂KH570后，与 氟丙烯酸酯溶液掺杂后极易相容，当本发明收到外力作用时，改性二氧化钛能作为本发明 分子间的交联点，均匀分布外力，防止本发明破裂，进一步增强本发明的机械性能、防水性 和抗冲击性能；三种成膜物质在环氧丙烷丁基醚、三甲基六亚甲基二胺作用下交联均匀、程 度高，大大增强了本发明的抗冲击性能和附着力；滑石粉、煅烧高岭土的添加并在硬脂酸和 单烷氧基型钛酸酯偶联剂的作用下均匀地分散在本发明之中，大大增强了本发明的强度和 抗冲击、耐腐蚀性能；单烷氧基型钛酸酯偶联剂还能够和金属介质发生交联，从而提高本发 明的附着力。
【具体实施方式】
[0014] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0015] 实施例1
[0016]本发明提出的一种高附着力抗冲击耐腐蚀机械涂料，其原料按重量份包括：改性 二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液39份，氯化橡胶15份，双酚A环氧树脂16份，环氧丙烷丁基 醚10份，三甲基六亚甲基二胺7份，硬脂酸6份，滑石粉7份，煅烧高岭土 2份，单烷氧基型 钛酸酯偶联剂1. 5份，消泡剂0. 9份，成膜助剂1. 7份，平流剂1份，固化剂1. 9份，颜料3 份，甲苯18份；其中，氯化橡胶的粘度为0.0 lPa ? s ;
[0017] 改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份将4份平均粒径为 30nm的纳米二氧化钛、8. 5份硅烷偶联剂KH570投入含18份甲苯的第一反应容器中，升高 第一反应容器及其内容物温度至81°C后，搅拌19h，再离心分离得到物料A，用甲苯洗涤物 料A 3次，离心分离得到物料B，将物料B在62°C温度下干燥20. 5h得到改性二氧化钛；再 将19份甲基丙烯酸丁酯、13份丙烯酸十八烷基酯和1. 4份过硫酸钾加入第二反应容器，搅 拌均匀得到物料C ;将1. 1份十二烷基硫酸钠、4份正丁醇和26份去离子水加入第三反应 容器，搅拌均匀后升高第三反应容器及其内容物温度至82°C并在第三反应容器中充满氮 气，继续加入10份甲基丙烯酸全氟辛烷、6份丙烯酸月桂酯，接着升高第三反应容器及其内 容物温度至71 °C后，以1. 4份/min的速度向第二反应容器中加入物料C，加入完毕后保温 3. 5h得到物料D，将物料D降温至54°C，接着用质量分数为20wt%的氨水调节物流D的pH 值为6. 4后，向物料D中加入物料A并搅拌均匀得到改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液。
[0018] 实施例2
[0019]本发明提出的一种高附着力抗冲击耐腐蚀机械涂料，其原料按重量份包括：改性 二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液36份，氯化橡胶18份，双酚A环氧树脂14份，环氧丙烷丁基 醚15份，三甲基六亚甲基二胺4份，硬脂酸8份，滑石粉4份，煅烧高岭土 3份，单烷氧基型 钛酸酯偶联剂1. 2份，消泡剂1. 2份，成膜助剂1. 4份，平流剂1. 5份，固化剂1. 6份，颜料 5份，甲苯10份；其中，氯化橡胶的粘度为0. 02Pa ? s ;
[0020] 改性二氧化钛掺杂氟丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份将3. 5份平均粒径为 35nm的纳米二氧化钛、9份硅烷偶联剂KH570投入含17份甲苯的第一反应容器中，升高第 一反应容器及其内容物温度至82°C后，搅拌18. 5h，再离心分离得到物料A，用甲苯洗涤物 料A 4次，离心分离得到物料B，将物料B在61°C温度下干燥21h得到改性二氧化钛；