一种改性硅溶胶水性可剥离涂料的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种改性硅溶胶水性可剥离涂料的制备方法，属于涂料制备领域。
【背景技术】
[0002]钢材、零部件和仪器设备在运输和贮存的过程中，容易受到来自酸雨、水汽、油污、微生物等多方面的侵蚀以及人为刮伤，使其表面受到不同程度的损害，缩短使用寿命。一般的防腐蚀措施有刷油漆、热喷涂等方法。若需要在使用时除去漆膜，常常利用有机溶剂溶解漆膜，甚至直接用工具刮去。这样的方法不仅要花费人力物力，而且漆膜难以除尽，甚至会有损基材表面。若在这些材料或设备表面覆盖一层临时性的保护膜，能够隔绝外界不良因素的侵蚀，大大减少损害的发生。在材料或设备重新投入使用时，保护膜能够成片剥离，不影响器材的外观和性能。可剥离防护涂料的产生满足了这方面的需求。这种新型涂料生产工艺简单，施工方便，采用喷涂、刷涂等方法涂膜，因此可以运用在结构复杂的工件上。
[0003]硅溶胶是一种以水为分散相的无机高分子聚偏硅酸胶体溶液，硅溶胶具有纳米材料的一般特性，如表面与界面效应、宏观量子隧道效应和体积效应等，因此经过硅溶胶改性或复配的复合材料能够在化学性能、机械性能、电学性能、磁学性能和光学性能等性能上表现得比传统材料出色。掺杂改性硅溶胶的水性聚氨酯涂料，可有效提高涂膜的耐水性、耐溶剂性、抗粘连、耐热性、涂膜硬度。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前常见的可剥离涂料虽然满足了对基材短时间防护以及涂膜能够完整剥离的要求，但涂膜达到较好的剥离效果所需的厚度较大，单位面积上使用的涂料量较多。此外，涂膜的耐水性较低，防腐性能有待提高等缺陷，提供了一种改性硅溶胶水性可剥离涂料的制备方法，该方法是用硅烷偶联剂溶于无水乙醇，加入到碱性硅溶胶中对其进行改性，之后将改性硅溶胶与聚氨酯乳液按一定比例混合后加入一系列助剂，搅拌陈化后即可制得一种改性硅溶胶水性可剥离涂料。该涂料剥离效果优异，涂膜厚度明显低于普通涂料，节约成本。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取I?2g3-氨丙基三乙氧基硅烷，溶于50?10mL无水乙醇中，搅拌均匀制得偶联剂溶液；
(2)量取300?400mL碱性硅溶胶倒入装有回流装置和搅拌器的三口烧瓶中，启动搅拌器，以200?300r/min的转速进行搅拌，在搅拌的状态下将上述制得的偶联剂溶液逐滴加入到碱性硅溶胶溶液中，控制滴加速度使其在30?40min内滴完；
(3)滴加完成后，将三口烧瓶移入水浴锅，升温至50?60°C，保温搅拌5?7h后，静置陈化12?18h，即得改性硅溶胶；
(4)将上述制得的改性硅溶胶和聚氨酯乳液按体积比为2:3倒入100mL烧杯中，放置在磁力搅拌机上以100?200r/min的转速低速搅拌I?2h，使其充分混合均匀，制得混合乳液；
(5)向500mL烧杯中加入100?150mL蒸馈水，之后放置在慢速搅拌机上，以150?200r/min的转速低速搅拌，并边搅拌边向其中加入I?2g润湿分散剂、0.5?1.5g消泡剂和0.2?1.2g增稠剂，继续低速搅拌5?1min使各种助剂混合均匀，得混合液；
(6)向上述混合液中加入5?15g滑石粉作为无机填料，于高速搅拌机上，在500?600r/min的转速下高速搅拌均勾得到填料分散液，之后降低搅拌速度至200?300r/min，将上述制得混合乳液加入到填料分散液中，保持转速继续搅拌10?15min ;
(7)最后将烧杯放入水浴锅，升温至30?40°C，加入2?5g流平剂和5?1g剥离剂，用玻璃棒缓慢搅拌10?15min，即可制得一种改性硅溶胶水性可剥离涂料。
[0006]所述的水性聚氨酯乳液为脂肪族聚氨酯水分散体。
[0007]所述的湿润分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
[0008]所述的消泡剂为聚醚改性有机硅。
[0009]所述的增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
[0010]所述的流平剂为聚乙烯醇。
[0011]所述的剥离剂为聚硅氧烷。
[0012]本发明的具体应用方法为:将本发明制得的水性可剥离涂料通过刷涂、喷涂或者滚涂等方式应用到金属、塑料或者油漆表面，涂膜在室温通风环境下静置自干，表干时间20min?35min，实干时间2h?3h，干燥后即形成保护膜。该涂料干膜厚度为0.08mm?0.09mm时，涂膜平均拉伸强度达到1MPa以上，平均断裂伸长率达到350%以上，当需要剥离时，对其喷洒蒸馏水后润湿3?5min后即可剥落。
[0013]
本发明的有益效果是:
(I)本发明所制备的水性可剥离涂料性能稳定，干膜厚度小于0.1mm即可完整剥离，比市面上同类产品所需剥离厚度低，节省了涂料，涂膜拉伸强度和断裂伸长率较高，性能优于同类产品。
[0014](2)本发明所制备的水性可剥离涂料以水性聚氨酯乳液和改性硅溶胶按一定配比复配而成，并使用价格低廉的无机填料，因此生产成本相对较低，同时提高了涂膜的耐水性、耐溶剂性、抗粘连、耐热性以及涂膜硬度。
【具体实施方式】
[0015]称取I?2g 3-氨丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，溶于50?10mL无水乙醇中，搅拌均匀制得偶联剂溶液；量取300?400mL碱性硅溶胶倒入装有回流装置和搅拌器的三口烧瓶中，启动搅拌器，以200?300r/min的转速进行搅拌，在搅拌的状态下将上述制得的偶联剂溶液逐滴加入到碱性硅溶胶溶液中，控制滴加速度使其在30?40min内滴完；滴加完成后，将三口烧瓶移入水浴锅，升温至50?60°C，保温搅拌5?7h后，静置陈化12?18h，即得改性硅溶胶；将上述制得的改性硅溶胶和聚氨酯乳液按体积比为2:3倒入100mL烧杯中，放置在磁力搅拌机上以100?200r/min的转速低速搅拌I?2h，使其充分混合均勾，制得混合乳液；向500mL烧杯中加入100?150mL蒸馈水，之后放置在慢速搅拌机上，以150?200r/min的转速低速搅拌，并边搅拌边向其中加入I?2g润湿分散剂、0.5?1.5g消泡剂和0.2?1.2g增稠剂，继续低速搅拌5?1min使各种助剂混合均匀，得混合液；向上述混合液中加入5?15g滑石粉作为无机填料，于高速搅拌机上，在500?600r/min的转速下高速搅拌均匀得到填料分散液，之后降低搅拌速度至200?300r/min，将上述制得混合乳液加入到填料分散液中，保持转速继续搅拌10?15min ;最后将烧杯放入水浴锅，升温至30?40°C，加入2?5g流平剂和5?1g剥离剂，用玻璃板缓慢搅拌10?15min，即可制得一种改性硅溶胶水性可剥离涂料。
[0016]所述的水性聚氨酯乳液为脂肪族聚氨酯水分散体。湿润分散剂为十二烷基苯磺酸钠。消泡剂为聚醚改性有机硅。增稠剂为羟丙基甲基纤维素。流平剂为聚乙烯醇。剥离剂为聚硅氧烷。
[0017]实例I
称取Ig 3-氨丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，溶于50mL无水乙醇中，搅拌均匀制得偶联剂溶液；量取300mL碱性硅溶胶倒入装有回流装置和搅拌器的三口烧瓶中，启动搅拌器，以200r/min的转速进行搅拌，在搅拌的状态下将上述制得的偶联剂溶液逐滴加入到碱性硅溶胶溶液中，控制滴加速度使其在30min内滴完；滴加完成后，将三口烧瓶移入水浴锅，升温至50°C，保温搅拌5h后，静置陈化12h，即得改性硅溶胶；将上述制得的改性硅溶胶和聚氨酯乳液按体积比为2:3倒入100mL烧杯中，放置在磁力搅拌机上以100r/min的转速低速搅拌lh，使其充分混合均勾，制得混合乳液；向500mL烧杯中加入10mL蒸馈水，之后放置在慢速搅拌机上，以150r/min的转速低速搅拌，并边搅拌边向其中加入Ig润湿分散剂、0.5g消泡剂和0.2g增稠剂，继续低速搅拌5min使各种助剂混合均匀，得混合液；向上述混合液中加入5g滑石粉作为无机填料，于高速搅拌机上，在500r/min的转速下高速搅拌均匀得到填料分散液，之