一种耐磨高附着力环保型水性涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂55?58份，丙烯酸树脂22?25份，甘油环氧树脂20?23份，改性石墨烯7?10份，有机膨润土2?5份，云母粉4?7份，发泡剂1.3?1.6份，流平剂1.6?1.9份，分散剂1.8?2.2份，成膜助剂1.2?1.5份，颜料1.6?2份，氢化蓖麻油2.5?2.8份，去离子水56?60份。本发明耐磨性能好、附着力高，能够满足市场对耐磨、高附着力的环保型水性涂料的需求。
【专利说明】一种耐磨高附着力环保型水性涂料
[0001 ] 本申请为申请号:2014106132220，申请日:2014年11月5日，发明名称:一种耐磨高附着力环保型水性涂料的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及水性涂料技术领域，尤其涉及一种耐磨高附着力环保型水性涂料。
【背景技术】
[0003]水性涂料是以水为溶剂的涂料，以其无毒环保、无气味、挥发物少、不燃不爆等优点，应用范围越来越广泛，然而，水性涂料的抗机械力如耐磨性能不佳，且附着力较差，涂层会随着外力的施加而剥落，因此，市场上需求一种耐磨、高附着力的环保型水性涂料。
【发明内容】
[0004]基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨高附着力环保型水性涂料，耐磨性能好、附着力高，能够满足市场对耐磨、高附着力的环保型水性涂料的需求。
[0005]本发明提出的一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂55-58份，丙烯酸树脂22-25份，甘油环氧树脂20-23份，改性石墨烯7_10份，有机膨润土2-5份，云母粉4-7份，发泡剂1.3-1.6份，流平剂1.6_1.9份，分散剂1.8-2.2份，成膜助剂
1.2-1.5份，颜料1.6-2份，氢化蓖麻油2.5-2.8份，去离子水56-60份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将1-3份石墨烯和20-25份硫酸/硝酸配合液放入置于62-65°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为2_3h，第一次超声分散的频率为15-18KHZ，第一次超声分散的功率为800-1000W;将物料A投入1.2-1.6 X 14份去离子水中，调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化1.1_1.4h，抽滤、干燥得到物料B;将物料B、16-20份二氯亚砜、8-11份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为72-76°C的第二反应容器，在氮气保护下保温20-22h后减压蒸馏0.6-lh，第二次陈化1.1-1.4h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、5-8份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为3_5h，第二次超声分散的频率为55-58KHz，第二次超声分散的功率为850-1100W，再把第三反应容器温度升高至105-112°C并保温3.2-4h，减压蒸馏0.5-lh后，抽滤、干燥得到改性石墨烯；
其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为52-55wt%的硝酸溶液按照4.1-4.4:1.2-1.5的体积比配制的混合溶液。
[0006]优选地，聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、甘油环氧树脂的重量比为56-57: 23-24:21-22。
[0007]优选地，改性石墨烯、有机膨润土、云母粉的重量比为8-9: 3-4: 5-6份。
[0008]优选地，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂56-57份，丙烯酸树脂23-24份，甘油环氧树脂21-22份，改性石墨烯8-9份，有机膨润土3-4份，云母粉5_6份，发泡剂1.4_1.5份，流平剂1.7-1.8份，分散剂1.9-2.1份，成膜助剂1.3-1.4份，颜料1.7-1.8份，氢化蓖麻油2.6-2.7份，去尚子水56-60份。
[0009]优选地，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将1.5-2份石墨烯和22-24份硫酸/硝酸配合液放入置于63-64°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为2.2-2.5h，第一次超声分散的频率为16-17KHz，第一次超声分散的功率为840-900W;将物料A投入1.3-1.5 X 14份去离子水中，调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化1.2-1.3h，抽滤、干燥得到物料B;将物料B、17-18份二氯亚砜、9-10份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为73-75°C的第二反应容器，在氮气保护下保温20.5-21h后减压蒸馏0.7-0.8h，第二次陈化1.2-1.3h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、6-7份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均勾进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为3.5-4h，第二次超声分散的频率为56-57KHZ，第二次超声分散的功率为900-1000W，再把第三反应容器温度升高至108-110°C并保温3.4-3.8h，减压蒸馏0.6-0.7h后，抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为53-54的％的硝酸溶液按照4.2-4.3:1.3-1.4的体积比配制的混合溶液。
[0010]本发明以聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和甘油环氧树脂为成膜物质，使本发明具有良好的附着力和耐磨性能;添加的改性石墨烯、有机膨润土、云母粉能够很好的分散在去离子水中，其中改性石墨烯是由石墨烯经三乙烯四胺改性制成的，改性过程中，三乙烯四胺与石墨稀表面环氧基发生开环反应，形成的新的侧链能与邻位碳原子上的轻基反应，形成双键和羟胺，从而一方面大大提高了石墨烯在去离子水中的分散性、降低了石墨烯的团聚现象，进而易于向使用本发明的材料表面扩散，从而提高本发明的附着力，另一方面改性石墨烯界面能增强，能够有效嵌入并深度融合于本发明成膜物质中，从而使本发明受到冲击、摩擦等作用力时，本发明上的载荷能够通过界面转移到石墨烯上，从而吸收更多的作用力，增强了本发明的耐磨性能;而本发明在生产过程中无废渣、废气、废水排放，无环境污染，在使用中无毒无味、重金属含量极低，对人体无危害，是一种环保型水性涂料。
【具体实施方式】
[0011]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0012]实施例1
本发明提出的一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂58份，丙烯酸树脂22份，甘油环氧树脂23份，改性石墨烯7份，有机膨润土 5份，云母粉4份，发泡剂1.6份，流平剂1.6份，分散剂2.2份，成膜助剂1.2份，颜料2份，氢化蓖麻油2.5份，去离子水60份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将I份石墨烯和25份硫酸/硝酸配合液放入置于62°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为311，第一次超声分散的频率为151(!^，第一次超声分散的功率为1000￥;将物料4投入1.2\14份去离子水中，调节pH值为7.1后第一次陈化1.lh，抽滤、干燥得到物料B;将物料B、20份二氯亚砜、8份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为76°C的第二反应容器，在氮气保护下保温20h后减压蒸馏lh，第二次陈化1.1h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、8份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为3h，第二次超声分散的频率为58KHz，第二次超声分散的功率为850W，再把第三反应容器温度升高至112°C并保温
3.2h，减压蒸馏Ih后，抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96^%的硫酸溶液和浓度为55被％的硝酸溶液按照4.1:1.5的体积比配制的混合溶液。
[0013]实施例2
本发明提出的一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂55份，丙烯酸树脂25份，甘油环氧树脂20份，改性石墨烯10份，有机膨润土 2份，云母粉7份，发泡剂1.3份，流平剂1.9份，分散剂1.8份，成膜助剂1.5份，颜料1.6份，氢化蓖麻油2.8份，去呙子水56份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将3份石墨烯和20份硫酸/硝酸配合液放入置于65°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为2h，第一次超声分散的频率为18KHz，第一次超声分散的功率为800W;将物料A投入1.6 X14份去离子水中，调节pH值为6.8后第一次陈化1.4h，抽滤、干燥得到物料B;将物料B、16份二氯亚砜、11份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为72°C的第二反应容器，在氮气保护下保温22h后减压蒸馏0.6h，第二次陈化1.4h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、5份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均勾进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为5h，第二次超声分散的频率为55KHz，第二次超声分散的功率为1100W，再把第三反应容器温度升高至105°C并保温4h，减压蒸馏0.5h后，抽滤、干燥得到改性石墨烯；其中硫酸/硝酸配合液是浓度为98^%的硫酸溶液和浓度为52被％的硝酸溶液按照4.4:1.2的体积比配制的混合溶液。
[0014]实施例3
本发明提出的一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂57份，丙烯酸树脂23份，甘油环氧树脂22份，改性石墨烯8份，有机膨润土 4份，云母粉5份，发泡剂1.5份，流平剂1.7份，分散剂2.1份，成膜助剂1.3份，颜料1.8份，氢化蓖麻油2.6份，去呙子水60份。
[0015]改性石墨烯的制备过程中，按重量份将1.5份石墨烯和24份硫酸/硝酸配合液放入置于63°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为2.5h，第一次超声分散的频率为16KHz，第一次超声分散的功率为900W;将物料A投入1.3 X 14份去离子水中，调节pH值为7.1后第一次陈化1.2h，抽滤、干燥得到物料B;将物料B、18份二氯亚砜、9份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为75°C的第二反应容器，在氮气保护下保温20.5h后减压蒸馏0.8h，第二次陈化1.2h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、7份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为3.5h，第二次超声分散的频率为57KHz，第二次超声分散的功率为900W，再把第三反应容器温度升高至110°C并保温3.4h，减压蒸馏0.7h后，抽滤、干燥得到改性石墨稀;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96wt%的硫酸溶液和浓度为54wt%的硝酸溶液按照4.2:1.4的体积比配制的混合溶液。
[0016]实施例4
本发明提出的一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂56份，丙烯酸树脂24份，甘油环氧树脂21份，改性石墨烯9份，有机膨润土 3份，云母粉6份，发泡剂1.4份，流平剂1.8份，分散剂1.9份，成膜助剂1.4份，颜料1.7份，氢化蓖麻油2.7份，去呙子水56份。
[0017]改性石墨烯的制备过程中，按重量份将2份石墨烯和22份硫酸/硝酸配合液放入置于64°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为2.2h，第一次超声分散的频率为17KHz，第一次超声分散的功率为840W;将物料A投入1.5 X 14份去离子水中，调节pH值为6.8后第一次陈化1.3h，抽滤、干燥得到物料B;将物料
B、17份二氯亚砜、10份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为73°C的第二反应容器，在氮气保护下保温21h后减压蒸馏0.7h，第二次陈化1.3h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、6份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为4h，第二次超声分散的频率为56KHz，第二次超声分散的功率为1000W，再把第三反应容器温度升高至108°C并保温3.8h，减压蒸馏0.6h后，抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为98wt%的硫酸溶液和浓度为53wt%的硝酸溶液按照4.3:1.3的体积比配制的混合溶液。
[0018]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种耐磨高附着力环保型水性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:聚氨酯树脂56-57份，丙烯酸树脂23-24份，甘油环氧树脂21-22份，改性石墨烯8-9份，有机膨润土 3-4份，云母粉5-6份，发泡剂1.4-1.5份，流平剂1.7-1.8份，分散剂1.9_2.1份，成膜助剂I.3-1.4份，颜料1.7-1.8份，氢化蓖麻油2.6-2.7份，去离子水56-60份； 改性石墨烯的制备过程中，按重量份将1.5-2份石墨烯和22-24份硫酸/硝酸配合液放入置于63-64°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为2.2-2.5h，第一次超声分散的频率为16-17KHZ，第一次超声分散的功率为840-900W;将物料A投入1.3-1.5 X 14份去离子水中，调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化1.2-1.3h，抽滤、干燥得到物料B;将物料B、17-18份二氯亚砜、9-10份N，N-二甲基甲酰胺放入温度为73-75°C的第二反应容器，在氮气保护下保温20.5-21h后减压蒸馏0.7-0.8h，第二次陈化1.2-1.3h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、6-7份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均勾进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为3.5-4h，第二次超声分散的频率为56-57KHz，第二次超声分散的功率为900-1000W，再把第三反应容器温度升高至108-110°C并保温3.4-3.Sh，减压蒸馏0.6-0.7h后，抽滤、干燥得到改性石墨烯； 其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为52-55wt%的硝酸溶液按照4.1-4.4:1.2-1.5的体积比配制的混合溶液。
【文档编号】C09D175/04GK106047115SQ201610413767
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年11月5日
【发明人】陈薇
【申请人】陈薇