一种耐磨耐腐蚀不粘涂料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种耐磨耐腐蚀不粘涂料的制备方法，属于涂料领域。本发明针对目前传统不粘涂料氟涂料中有机氟树脂的熔融温度高和不溶于常用溶剂，同时有机硅不粘涂料可以做到很好的不粘效果，但硬度差，无法满足铁铲测试要求，纳米陶瓷涂料硬度高但涂膜脆遇到硬物容易掉漆的问题，本发明通过对硅藻土进行高温活化，酸改性，再将其负载碳化硅，提高其硬度，再将其与聚丁二烯混合包裹固定，随后将其与易溶于常用溶剂的醇酸树脂混合，通过与油溶性硅蜡、石蜡等混合反应，最后通过马来酸酐改性反应，提高耐腐蚀性，从而制得耐磨耐腐蚀不粘涂料。
【专利说明】
一种耐磨耐腐蚀不粘涂料的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种耐磨耐腐蚀不粘涂料的制备方法，属于涂料领域。【背景技术】
[0002]不粘涂料是一种涂层表面不易被其他粘性物质所粘附或粘着后易被除去的特种涂料。此种涂料因其所形成涂层的表面能极低、摩擦系数小、易滑动等防粘性特点，被广泛应用于家用电器、烹饪厨具、汽车、机械、化工等行业。不粘涂料作为一种实用性强、技术含量高的环保型特种涂料，越来越引起涂料研发工作者的广泛关注。
[0003]主导市场的氟涂料不太适合应用于铁基材上，1.氟涂料的烧结温度较高，要高于 380°C，铁基材的表面磷化膜不耐高温;2.水性氟涂料与铁基材易闪蚀，不能很好保护基材； 3.氟涂料施工上不太方便，成本也较高;而纳米陶瓷不粘涂料由于施工复杂，价格高限制其使用推广。有机氟树脂具有极优良的耐侯性、抗污性、耐热性、耐化学药品性、耐水耐油性等，在耐高温树脂中占有至关重要的地位。但是有机氟树脂价格昂贵，而且存在施工时对底材的处理要求严格、加工性能差、熔融温度高和不溶于常用溶剂等缺点，而现有的有机硅涂料因为好施工、易操作、性能较好等优势受到市场好评，但其在不粘性、耐腐蚀性、耐化学性方面有不少缺陷。
[0004]目前市场上使用的不粘涂料，还有有机硅不粘涂料和纳米陶瓷涂料，有机硅不粘涂料可以做到很好的不粘效果，但硬度差，无法满足铁铲测试要求;纳米陶瓷涂料硬度高但涂膜脆遇到硬物容易掉漆。所以为了满足市场的需要，需要开发出一种抗刮、耐磨、不粘性及性价比较好的涂层，提高电器产品的使用寿命。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题:针对目前传统不粘涂料氟涂料中有机氟树脂的熔融温度高和不溶于常用溶剂，同时有机硅不粘涂料可以做到很好的不粘效果，但硬度差，无法满足铁铲测试要求，纳米陶瓷涂料硬度高但涂膜脆遇到硬物容易掉漆的问题，本发明通过对硅藻土进行高温活化，酸改性，再将其负载碳化硅，提高其硬度，再将其与聚丁二烯混合包裹固定，随后将其与易溶于常用溶剂的醇酸树脂混合，通过与油溶性硅蜡、石蜡等混合反应，最后通过马来酸酐改性反应，提高耐腐蚀性，从而制得耐磨耐腐蚀不粘涂料。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:(1)取硅藻土放入煅烧炉中，在400?500 °C下煅烧10?15min，再随炉冷却至室温，将煅烧后的硅藻土浸泡于质量分数为10 %的硝酸溶液，静置30?35min后进行过滤，使用蒸馏水冲洗过滤物直至过滤液至中性，将过滤物放入90 °C的烘箱中干燥过夜，得预改性硅藻土；(2)按质量比1:6，使用喷枪，在5MPa下将200目碳化硅喷射进上述预改性硅藻土，再向混合物中加入碳化娃质量80?90%的液体聚丁二稀，以40〇17/111；[11搅拌15?2〇1]1；[11，将加入液体聚丁二烯的混合物移至冷藏室中，在-5?0°C下冷冻处理50?70min，得耐磨耐腐蚀不粘涂料基料；(3)按重量份数计，取20?25份上述所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料基料、15?20份烷基二甲基聚硅氧烷、4?8份油溶性硅蜡、60?70份醇酸树脂及14?16份石蜡放入反应釜中，使用氮气将反应釜内的空气排出，升高温度至110?120°C，以160r/min搅拌反应7?8h;(4)在上述搅拌结束后降温至70?80°C，向反应釜中加入上述油溶性硅蜡等质量的马来酸酐，使用质量分数为60%的氢氧化钠溶液调节pH至8.0?8.5，使用氢气将反应釜中的气体置换出，继续搅拌反应2?3h后自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，即可得到耐磨耐腐蚀不粘涂料。[00〇7] 本发明的应用方法为:用喷枪在4?6MPa的压力下，距铁片约40?50cm的距离连续喷涂2?4层，使涂层厚度约为25?35wii即可，再将喷涂好的铁片置于常温下静置16?20h， 即可成膜，对所成的膜进行检测得，硬度(铅笔法)为4?6H，将膜分别浸泡于质量分数为 15 %的硫酸溶液和质量分数为15 %的盐酸溶液中24h，膜无任何变化，在500 °C下烘烤，膜颜色无变化，防粘性(煎鸡蛋清实验)优，耐磨转数达到6500?7200转。
[0008]本发明与其他方法相比，有益技术效果:(1)本发明所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料，防粘性优，耐磨性好，耐腐蚀，无有毒物质，对人体无伤害；(2)本发明制作简单，成本低，易于操作。【具体实施方式】
[0009]取硅藻土放入煅烧炉中，在400?500 °C下煅烧10?15min，再随炉冷却至室温，将煅烧后的硅藻土浸泡于质量分数为10%的硝酸溶液，静置30?35min后进行过滤，使用蒸馏水冲洗过滤物直至过滤液至中性，将过滤物放入90 °C的烘箱中干燥过夜，得预改性硅藻土； 按质量比1:6,使用喷枪，在5MPa下将200目碳化娃喷射进上述预改性娃藻土，再向混合物中加入碳化娃质量80?90%的液体聚丁二稀，以400r/min搅拌15?20min，将加入液体聚丁二烯的混合物移至冷藏室中，在-5?0°C下冷冻处理50?70min，得耐磨耐腐蚀不粘涂料基料； 按重量份数计，取20?25份上述所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料基料、15?20份烷基二甲基聚硅氧烷、4?8份油溶性硅蜡、60?70份醇酸树脂及14?16份石蜡放入反应釜中，使用氮气将反应釜内的空气排出，升高温度至110?120°C，以160r/min搅拌反应7?8h;在上述搅拌结束后降温至70?80°C，向反应釜中加入上述油溶性硅蜡等质量的马来酸酐，使用质量分数为60 %的氢氧化钠溶液调节pH至8.0?8.5，使用氢气将反应爸中的气体置换出，继续搅拌反应2?3h后自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，即可得到耐磨耐腐蚀不粘涂料。
[0010]实例 1取硅藻土放入煅烧炉中，在400°C下煅烧lOmin，再随炉冷却至室温，将煅烧后的硅藻土浸泡于质量分数为10%的硝酸溶液，静置30min后进行过滤，使用蒸馏水冲洗过滤物直至过滤液至中性，将过滤物放入90°C的烘箱中干燥过夜，得预改性硅藻土;按质量比1:6,使用喷枪，在5MPa下将200目碳化娃喷射进上述预改性娃藻土，再向混合物中加入碳化娃质量80 % 的液体聚丁二稀，以400r/min搅拌15min，将加入液体聚丁二稀的混合物移至冷藏室中，在-5 °C下冷冻处理50min，得耐磨耐腐蚀不粘涂料基料;按重量份数计，取20份上述所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料基料、20份烷基二甲基聚硅氧烷、8份油溶性硅蜡、70份醇酸树脂及16份石蜡放入反应釜中，使用氮气将反应釜内的空气排出，升高温度至ll〇°C，以160r/min搅拌反应7h;在上述搅拌结束后降温至70°C，向反应釜中加入上述油溶性硅蜡等质量的马来酸酐， 使用质量分数为60 %的氢氧化钠溶液调节pH至8.0，使用氢气将反应釜中的气体置换出，继续搅拌反应2h后自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，即可得到耐磨耐腐蚀不粘涂料。 [0〇11]用喷枪在4MPa的压力下，距铁片约40cm的距离连续喷涂2层，使涂层厚度约为25WI1 即可，再将喷涂好的铁片置于常温下静置16h，即可成膜，对所成的膜进行检测得，硬度(铅笔法)为4H，将膜分别浸泡于质量分数为15 %的硫酸溶液和质量分数为15 %的盐酸溶液中 24h，膜无任何变化，在500°C下烘烤，膜颜色无变化，防粘性(煎鸡蛋清实验)优，耐磨转数达到6500转。
[0012]实例2取硅藻土放入煅烧炉中，在500°C下煅烧15min，再随炉冷却至室温，将煅烧后的硅藻土浸泡于质量分数为10%的硝酸溶液，静置35min后进行过滤，使用蒸馏水冲洗过滤物直至过滤液至中性，将过滤物放入90°C的烘箱中干燥过夜，得预改性硅藻土;按质量比1:6,使用喷枪，在5MPa下将200目碳化娃喷射进上述预改性娃藻土，再向混合物中加入碳化娃质量90 % 的液体聚丁二稀，以400r/min搅拌20min，将加入液体聚丁二稀的混合物移至冷藏室中，在0 °C下冷冻处理70min，得耐磨耐腐蚀不粘涂料基料;按重量份数计，取25份上述所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料基料、15份烷基二甲基聚硅氧烷、4份油溶性硅蜡、60份醇酸树脂及14份石蜡放入反应釜中，使用氮气将反应釜内的空气排出，升高温度至120°C，以160r/min搅拌反应8h;在上述搅拌结束后降温至80°C，向反应釜中加入上述油溶性硅蜡等质量的马来酸酐， 使用质量分数为60 %的氢氧化钠溶液调节pH至8.5，使用氢气将反应釜中的气体置换出，继续搅拌反应3h后自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，即可得到耐磨耐腐蚀不粘涂料。 [0〇13]用喷枪在6MPa的压力下，距铁片约50cm的距离连续喷涂4层，使涂层厚度约为35wii 即可，再将喷涂好的铁片置于常温下静置2〇h，即可成膜，对所成的膜进行检测得，硬度(铅笔法)为6H，将膜分别浸泡于质量分数为15 %的硫酸溶液和质量分数为15 %的盐酸溶液中 24h，膜无任何变化，在500°C下烘烤，膜颜色无变化，防粘性(煎鸡蛋清实验)优，耐磨转数达到7200转。
[0014]实例3取硅藻土放入煅烧炉中，在450°C下煅烧12min，再随炉冷却至室温，将煅烧后的硅藻土浸泡于质量分数为10%的硝酸溶液，静置32min后进行过滤，使用蒸馏水冲洗过滤物直至过滤液至中性，将过滤物放入90°C的烘箱中干燥过夜，得预改性硅藻土;按质量比1:6,使用喷枪，在5MPa下将200目碳化娃喷射进上述预改性娃藻土，再向混合物中加入碳化娃质量85 % 的液体聚丁二稀，以400r/min搅拌18min，将加入液体聚丁二稀的混合物移至冷藏室中，在-3 °C下冷冻处理60min，得耐磨耐腐蚀不粘涂料基料;按重量份数计，取24份上述所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料基料、18份烷基二甲基聚硅氧烷、6份油溶性硅蜡、65份醇酸树脂及15份石蜡放入反应釜中，使用氮气将反应釜内的空气排出，升高温度至115°C，以160r/min搅拌反应8h;在上述搅拌结束后降温至75°C，向反应釜中加入上述油溶性硅蜡等质量的马来酸酐， 使用质量分数为60 %的氢氧化钠溶液调节pH至8.5，使用氢气将反应釜中的气体置换出，继续搅拌反应3h后自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，即可得到耐磨耐腐蚀不粘涂料。 [0〇15]用喷枪在5MPa的压力下，距铁片约45cm的距离连续喷涂3层，使涂层厚度约为30wii 即可，再将喷涂好的铁片置于常温下静置18h，即可成膜，对所成的膜进行检测得，硬度(铅笔法)为5H，将膜分别浸泡于质量分数为15 %的硫酸溶液和质量分数为15 %的盐酸溶液中 24h，膜无任何变化，在500°C下烘烤，膜颜色无变化，防粘性(煎鸡蛋清实验)优，耐磨转数达到6800转。
【主权项】
1.一种耐磨耐腐蚀不粘涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为:(1)取硅藻土放入煅烧炉中，在400?500 °C下煅烧10?15min，再随炉冷却至室温，将煅 烧后的硅藻土浸泡于质量分数为10 %的硝酸溶液，静置30?35min后进行过滤，使用蒸馏水 冲洗过滤物直至过滤液至中性，将过滤物放入90 °C的烘箱中干燥过夜，得预改性硅藻土；(2)按质量比1:6,使用喷枪，在5MPa下将200目碳化硅喷射进上述预改性硅藻土，再向 混合物中加入碳化娃质量80?90%的液体聚丁二稀，以40〇17/111；[11搅拌15?2〇1]1；[11，将加入液 体聚丁二烯的混合物移至冷藏室中，在-5?0°C下冷冻处理50?70min，得耐磨耐腐蚀不粘 涂料基料；(3)按重量份数计，取20?25份上述所得的耐磨耐腐蚀不粘涂料基料、15?20份烷基二 甲基聚硅氧烷、4?8份油溶性硅蜡、60?70份醇酸树脂及14?16份石蜡放入反应釜中，使用 氮气将反应釜内的空气排出，升高温度至110?120°C，以160r/min搅拌反应7?8h;(4)在上述搅拌结束后降温至70?80°C，向反应釜中加入上述油溶性硅蜡等质量的马 来酸酐，使用质量分数为60%的氢氧化钠溶液调节pH至8.0?8.5，使用氢气将反应釜中的 气体置换出，继续搅拌反应2?3h后自然冷却至室温，进行出料，收集出料物，即可得到耐磨 耐腐蚀不粘涂料。
【文档编号】C09D167/08GK106010163SQ201610479135
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】梅庆波, 宋奇
【申请人】梅庆波