一种改性生漆复合涂料及其制备方法与流程

文档序号:16267432发布日期:2018-12-14 22:00阅读:350来源:国知局
本发明涉及涂料
技术领域
,具体涉及一种改性生漆复合涂料及其制备方法。
背景技术
生漆是漆树的分泌物,具有耐腐、耐磨、耐酸、耐溶剂、耐热、隔水和绝缘性好、富有光泽等良好性能,素有“涂料之王”的美称,是军工、工业设备、基本建设、手工艺品和民用家具等的优质涂料,也是我国传统出口的重要物资之一。但是由于漆酚中含有大量的酚羟基,导致生漆存在一些缺点,如对人体有严重的过敏毒性,另外生漆干燥时间长,黏度大,不易施工,对金属附着力不好,耐碱性差,这些严重地限制了它的应用范围。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种改性生漆复合涂料及其制备方法,本发明的干燥时间、附着力、硬度等性能得到明显改善,耐热和耐碱性好。本发明提出了一种改性生漆复合涂料,其原料包括木质素、水性聚氨酯、精制生漆、金属乙醇溶液、石墨烯;其中,所述水性聚氨酯、生漆和金属乙醇溶液的体积比为2-3:4-7:1;所述精制生漆和木质素的重量比为10-15:1。优选地,所述金属乙醇溶液包括fecl3乙醇溶液和sncl2乙醇溶液。优选地,所述fecl3乙醇溶液为20-30wt%的fecl3乙醇溶液。优选地,所述sncl2乙醇溶液为5-10wt%的sncl2乙醇溶液。优选地,所述fecl3乙醇溶液与sncl2乙醇溶液的体积比为5-10:1-3。优选地,所述石墨烯与水性聚氨酯的重量比为0.3-1:100。本发明还提出了一种所述改性生漆复合涂料的制备方法,包括如下步骤:向精制生漆中加入金属乙醇溶液,搅拌反应40-60min后,加入木质素,加压加热,在50-70℃下反应1-2h,然后加入水性聚氨酯搅拌反应1-3h,得到改性生漆复合涂料。本发明中以木质素、水性聚氨酯、精制生漆、金属乙醇溶液、石墨烯为原料制备得到改性生漆复合涂料,金属离子作为催化剂,其中利用木质素对生漆进行改性制备复合涂料,生漆中的漆酚能够与金属离子生成稳定的配合物,然后加入木质素与木质素中的酚羟基发生醚化反应,木质素与漆酚之间形成了比较强的氢键作用,紧密结合在一起,改善了生漆的干燥时间、附着力、硬度、耐冲击力等性能,明显提高本发明的耐热和耐碱性,这是因为漆酚苯环上的酚羟基和木质素发生了作用,因此阻止了碱与酚羟基的反应,而使其耐碱能力得到提高,还有,因为形成了比较强的氢键作用,使复合涂料在高温影响下也能紧密结合,耐热性能因此有所提高。本发明还添加了石墨烯和水性聚氨酯与改性生漆共同使用,无污染、安全可靠、易改性,不仅有助于提高石墨烯和水性聚氨酯在涂料体系中的相容性,还可进一步提高本发明复合涂料的机械性能和耐碱性。本发明的制备工艺操作简单、科学合理,制备的复合涂料性能优异,各项性能均明显优于为原精制生漆。具体实施方式下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种改性生漆复合涂料,其原料包括木质素、水性聚氨酯、精制生漆、金属乙醇溶液、石墨烯;其中,所述水性聚氨酯、生漆和金属乙醇溶液的体积比为3:4:1;所述精制生漆和木质素的重量比为15:1;其中,所述金属乙醇溶液包括fecl3乙醇溶液和sncl2乙醇溶液;所述fecl3乙醇溶液为20wt%的fecl3乙醇溶液;所述sncl2乙醇溶液为10wt%的sncl2乙醇溶液;所述fecl3乙醇溶液与sncl2乙醇溶液的体积比为5:1;所述石墨烯与水性聚氨酯的重量比为1:100。所述改性生漆复合涂料的制备方法,包括如下步骤:向精制生漆中加入金属乙醇溶液,搅拌反应40min后,加入木质素,加压加热,在70℃下反应1h,然后加入水性聚氨酯搅拌反应3h,得到改性生漆复合涂料。实施例2一种改性生漆复合涂料,其原料包括木质素、水性聚氨酯、精制生漆、金属乙醇溶液、石墨烯;其中,所述水性聚氨酯、生漆和金属乙醇溶液的体积比为2:7:1;所述精制生漆和木质素的重量比为10:1;其中,所述金属乙醇溶液包括fecl3乙醇溶液和sncl2乙醇溶液;所述fecl3乙醇溶液为30wt%的fecl3乙醇溶液;所述sncl2乙醇溶液为5wt%的sncl2乙醇溶液;所述fecl3乙醇溶液与sncl2乙醇溶液的体积比为10:3;所述石墨烯与水性聚氨酯的重量比为0.3:100。所述改性生漆复合涂料的制备方法,包括如下步骤:向精制生漆中加入金属乙醇溶液,搅拌反应60min后,加入木质素,加压加热,在50℃下反应2h,然后加入水性聚氨酯搅拌反应1h,得到改性生漆复合涂料。实施例3一种改性生漆复合涂料,其原料包括木质素、水性聚氨酯、精制生漆、金属乙醇溶液、石墨烯;其中,所述水性聚氨酯、生漆和金属乙醇溶液的体积比为3:7:1;所述精制生漆和木质素的重量比为12:1;其中,所述金属乙醇溶液包括fecl3乙醇溶液和sncl2乙醇溶液;所述fecl3乙醇溶液为25wt%的fecl3乙醇溶液;所述sncl2乙醇溶液为8wt%的sncl2乙醇溶液;所述fecl3乙醇溶液与sncl2乙醇溶液的体积比为9:2;所述石墨烯与水性聚氨酯的重量比为0.7:100。所述改性生漆复合涂料的制备方法,包括如下步骤:向精制生漆中加入金属乙醇溶液,搅拌反应50min后,加入木质素,加压加热,在60℃下反应1.5h,然后加入水性聚氨酯搅拌反应2h,得到改性生漆复合涂料。试验例1按照国家标准gb/t1732-1993、gb/t1720-1989、gb/t1728-1989、gb/t6739-1996,分别对本发明实施例1-3得到的改性生漆复合涂料进行干燥时间、附着力、耐冲击力和硬度测定,并且以原精制生漆为对照例进行同样的性能测定,测定结果如表1所示。表1涂料的机械性能项目干燥时间(h)附着力(级)耐冲击力(kg/cm)硬度实施例1524292h实施例2513322h实施例3493302h对照例9675b由表1可以看出,本发明改性生漆复合涂料与原精制生漆相比,干燥时间缩短为49-52h,附着力等级由7级提高为3-4级,耐冲击力等级由5kg/cm上升到29-32kg/cm,硬度也由b级上升到2h级,各项性能均有明显提高。试验例21)分别对本发明实施例3制得的复合涂料和原精制生漆涂料进行耐碱性能测试,具体操作如下:将涂有涂料的钢棒在盛有30%的naoh溶液的500ml烧瓶中,用电炉加温,记录从溶液沸腾到涂膜从钢棒上脱落的时间;2)分别对本发明实施例3制得的复合涂料和原精制生漆涂料进行耐热性能测试,具体操作如下:将涂膜放在马弗炉中一定温度下灼烧20h,升温速度为10℃min,在涂膜外观无变化的情况下记录灼烧的最高温度;测试结果如表2所示。表2涂料的耐碱和耐热性能脱落时间灼烧最高温度实施例347h330℃原精制生漆12h130℃由表2可以看出,本发明的性能与原精制生漆相比,本发明改性生漆复合涂料的耐碱性能和耐热性能得到明显的提高。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。当前第1页12
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