纳米改性抗老化涂料及其制备方法与流程

文档序号:11211789阅读:1065来源:国知局

本发明涉及涂料,具体涉及纳米改性抗老化涂料及其制备方法。



背景技术:

涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的薄膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品,还是现代发展中以合成化工为原料的涂料产品,都属于有机化工高分子材料。目前现有的涂料种类繁多,而目前常用于室外的涂料往往在使用过程中经历风吹雨淋以及日晒等,使得涂料腐蚀退化以及脱色,出现一系列老化现象。



技术实现要素:

本发明的目的提供了一种纳米改性抗老化涂料及其制备方法,该制备方法制得的纳米改性抗老化涂料具有很好的防水、隔热效果,同时耐老化性能优良,是一种环保耐用的涂料,适于推广使用。

为了实现上述目的,本发明提供了一种纳米改性抗老化涂料的制备方法,包括:

1)将陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙混合后研磨过筛制得增强填料;

2)将甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂和消泡剂搅拌混合后制得成膜乳液m1;

3)将抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂与所述增强填料加入到所述成膜乳液m1中进行搅拌,即制得所述纳米改性抗老化涂料。

通过上述技术方案,本发明通过将陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙搅拌、混合后研磨过筛制得增强填料加入到成膜乳液m1中,同时加入抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂等助剂进行混合使制得的涂料具有很好的防水、隔热效果,同时还具有良好的耐老化性能。本发明中选择了将甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂和消泡剂搅拌混合后制得成膜乳液m1,提高了成膜乳液m1与其他原料之间的相互协同作用进而大大提高了所制得的纳米改性抗老化涂料防水、隔热效果及耐老化性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

本发明提供了一种纳米改性抗老化涂料的制备方法,所述制备方法包括:

1)将陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙混合后研磨过筛制得增强填料;

2)将甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂和消泡剂搅拌混合后制得成膜乳液m1;

3)将抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂与所述增强填料加入到所述成膜乳液m1中进行搅拌,即制得所述纳米改性抗老化涂料。

本发明中,各原料的具体用量可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高制得的涂料的防水性能及耐老化性能,优选地,所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂、消泡剂、增强填料、抗老化剂、成膜助剂、润湿剂和流平剂的用量比为10:5-7:0.2-0.5:1.5-2.5:0.5-0.6:0.11-0.31:0.05-0.15:0.1-0.3。

同样,在制备增强填料的过程中,各组分的具体用量可以在宽的范围内选择,但是为了提高制得的涂料的防水性能及耐老化性能,优选地,所述陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙重量比为1:0.5-1.5:2.5-3.0:1-5:1-2:1-3。

制得的增强填料的具体粒径大小可以控制在较宽的范围内,但是为了提高制得的增强填料与涂料中其他组分之间的相互协同作用,优选地,所述增强填料的粒径为10-15μm。

在上述涂料的制备过程中,各步骤中使用搅拌的具体条件可以在宽的范围内调节,但是为了进一步提高制备效率,优选地,步骤2)和3)中所述的搅拌各自独立地至少满足以下条件:转速为2000-3000rpm,时间为30-50min。

在上述涂料的制备过程中,所述抗老化剂的种类可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高涂料的耐老化性能,优选地,所述抗老化剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚或双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。

在上述涂料的制备过程中,所述消泡剂的种类可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高涂料的耐老化性能,优选地,所述消泡剂为磷酸三丁酯、二甲基硅油、乳化硅油和松节油中的一种或多种。

在上述涂料的制备过程中,所述成膜助剂的种类可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高涂料的制备效率及成膜性能及耐老化性能,优选地,所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一种或者多种。

在上述涂料的制备过程中,所述润湿剂的种类可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高涂料的制备效率及成膜性能及耐老化性能,优选地,所述润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯和月桂酸中的一种或多种;

同时,所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和丙烯酸酯中一种或多种。

本发明中还提供了一种由上述制备方法制得的纳米改性抗老化涂料。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

制备例1

将陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙按照1:0.5:2.5:1:1:1的重量比进行混合后研磨过筛制得粒径为10μm的增强填料,记作w1。

制备例2

将陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙按照1:1.2:2.8:3:1.5:2的重量比进行混合后研磨过筛制得粒径为13μm的增强填料,记作w2。

制备例3

将陶瓷纤维、氧化钛、氧化硅、硅藻土、玻璃纤维和硅酸钙按照1:1.5:3.0:5:2:3的重量比进行混合后研磨过筛制得粒径为15μm的增强填料,记作w3。

制备例4

按照制备例1的方法制得增强填料,记作w4;不同的是未加入陶瓷纤维。

制备例5

按照制备例1的方法制得增强填料,记作w5;不同的是未加入硅藻土。

制备例6

按照制备例1的方法制得增强填料,记作w6;不同的是未加入玻璃纤维。

制备例7

按照制备例1的方法制得增强填料,记作w7;不同的是未加入硅酸钙。

实施例1

先将甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂和磷酸三丁酯在转速为2000rpm下搅拌50min、混合后制得成膜乳液m1;再将2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷与所述增强填料w1加入到所述成膜乳液m1中,在转速为2000rpm下搅拌50min,即制得所述纳米改性抗老化涂料;记作a1。

其中,按照重量份计,所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂、磷酸三丁酯、增强填料w1、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷的用量比为10:5:0.2:1.5:0.5:0.11:0.05:0.1。

实施例2

先将甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂和二甲基硅油在转速为2500rpm下搅拌40min、混合后制得成膜乳液m1;再将双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、丙二醇甲醚醋酸酯、月桂酸和丙烯酸酯与所述增强填料加入到所述成膜乳液m1中,在转速为3000rpm下搅拌30min,即制得所述纳米改性抗老化涂料;记作a2。

其中,按照重量份计,所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂、二甲基硅油、增强填料w2、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、丙二醇甲醚醋酸酯、月桂酸和丙烯酸酯的用量比为10:6:0.3:2.0:0.55:0.25:0.10:0.2。

实施例3

先将甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂和乳化硅油在转速为3000rpm下搅拌30min、混合后制得成膜乳液m1;再将2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、醇酯十二、脂肪酸甲酯和丙烯酸酯与所述增强填料加入到所述成膜乳液m1中,在转速为3000rpm下搅拌40min,即制得所述纳米改性抗老化涂料;记作a3。

其中,按照重量份计,所述甲基丙烯酸乳液、聚氨酯树脂、乳化硅油、增强填料w3、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、醇酯十二、脂肪酸甲酯和丙烯酸酯的用量比为10:7:0.5:2.5:0.6:0.31:0.15:0.3。

对比例1

按照实施例1的方法制得纳米改性抗老化涂料,记作b1;不同的是所用的增强填料为w4。

对比例2

按照实施例1的方法制得纳米改性抗老化涂料,记作b2;不同的是所用的增强填料为w5。

对比例3

按照实施例1的方法制得纳米改性抗老化涂料,记作b3;不同的是所用的增强填料为w6。

对比例4

按照实施例1的方法制得纳米改性抗老化涂料,记作b4;不同的是所用的增强填料为w7。

对比例5

按照实施例1的方法制得纳米改性抗老化涂料,记作b5;不同的是在制备m1的过程中也一并将2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷与所述增强填料w1加入到乳液中。

对比例6

按照实施例1的方法制得纳米改性抗老化涂料,记作b6;不同的是在制备m1的过程中未加入磷酸三丁酯。

检测例1

对上述实施例和对比例制得的涂料a1-a3及b1-b6进行防水实验测试,具体方法为:将上述涂料a1-a3及b1-b6分多次涂刷在打过蜡的玻璃板上,涂层总厚度为1.5毫米,将玻璃板静放7天后置于烘箱内50℃±2℃烘24小时,取出放置3小时后置于压强为0.3mpa的水下,保持30分钟,观察有无渗漏现象,具体结果见表1。

检测例2

对上述实施例和对比例制得的涂料a1-a3及b1-b6进行隔热实验测试,具体方法为:将上述涂料a1-a3及b1-b6分别涂覆于腔式容器表面,将容器置于太阳下暴晒10小时后测试容器内部温度,具体结果见表1。

检测例3

对上述实施例和对比例制得的涂料a1-a3及b1-b6进行抗老化实验检测,同时将上述涂料a1-a3及b1-b6分别涂抹于金属件上,3个月后观察发现金属件是否出现老化现象,具体结果见表1。

通过上述检测例可知,上述实施例所制备的纳米改性抗老化涂料能够防水,隔热。通过上述实施例的检测结果得知,本发明提供的纳米改性抗老化涂料兼具防水和隔热的特性,成本低廉。此外,从本发明的制备过程可以看出,本发明提供的纳米改性抗老化涂料的制备方法条件温和、绿色环保,制备简单。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,通过将各质量份的原料在容器中进行混合,接触,相互间产生协同作用,从而得到纳米改性抗老化涂料,其同样应当视为本发明所公开的内容。

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