一种耐磨强韧丙烯酸树脂涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐磨强韧丙烯酸树脂涂料的制备方法，属于涂料制备领域。
【背景技术】
[0002]丙烯酸树脂涂料是在传统的丙烯酸树脂基础上，加入中外公认的长寿型氯磺化聚乙烯橡胶、耐候颜填料、耐候添加剂等经先进工艺制备而成的单组分自干性耐候防腐涂料。丙烯酸树脂由于C-C主链特殊的光、热、化学稳定性与侧链上基团的变化，以致由丙烯酸树脂作为主要成膜基料的丙烯酸涂料在耐候性、耐污染性、耐酸耐碱、机械性能、耐油及溶剂等方面具有独特的优势，在使用的工业与民用建筑领域内得到广泛的青睐。我国的丙烯酸树脂涂料研究始于20世纪六十年代，八十年代开始工业化过程，至今在溶剂型与水性体系都取得了惊人的成就，已覆盖日常生活的各个领域。
[0003]丙烯酸树脂涂料的种类很多，按形态并结合其他特点可分为溶剂型、水型、无溶剂型三大类。由于丙烯酸系树脂的通用性很好，发展很快，中国丙烯酸树脂涂料近年来正大力推广应用，今后将有很大发展。丙烯酸树脂涂料制备方法有阳离子聚合、溶液聚合等；溶液聚合是将单体与引发剂溶解在适当溶剂中进行的聚合反应，这种方法聚合物的支化与交联产物较少，反应物是一种易流动液体，易于运输，可用溶剂的回流温度控制聚合物反应温度，有利于散热；但溶液聚合生产丙烯酸树脂涂料，由于其单体浓度低，反应速率慢，生产过程中需添加大量溶剂，且聚合过程中易产生凝胶效应，导致溶剂分离回收困难，成本增加，对环境造成污染，所得产品干燥速度慢，耐候性、柔韧性和漆膜丰满度差。因此研究出一种安全环保、耐候性、柔韧性和漆膜丰满度好的丙烯酸树脂涂料制备方法，具有重要的意义和经济价值。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对溶液聚合生产丙烯酸树脂涂料，由于其单体浓度低，反应速率慢，所得产品干燥速度慢，柔韧性和耐磨强度较低的弊端，提供了一种耐磨强韧丙烯酸树脂涂料的制备方法，本发明是取玄武岩碾磨过筛成颗粒，置于坩祸中加热融化，引丝得玄武岩纤维备用；取异丁醇、丙烯酸丁酯等物质加热混合，旋蒸蒸发后，与玄武岩制得的纤维颗粒高速混合后，加入乙烯基三胺、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和去离子水搅拌混合制得。本发明制备方法简单，成本低，无需添加大量溶剂，所得产品安全环保，耐磨性好。
[0005]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)将玄武岩在高压装置中碾磨并过筛，制备得60?80目的玄武岩颗粒，然后将空的坩祸，置于炉顶和炉底分别开有直径20mm和30mm的小孔的电炉内，以20?30°C /min的速度程序升温至1350?1450°C ；
(2)待上述升温完成后，将制得的玄武岩颗粒从炉顶加至坩祸中，保温加热20?30min，使其缓慢融化，待玄武岩颗粒完全融化后，将坩祸漏嘴处用玻璃棒进行引丝，收集直径为20?30 μ m的玄武岩纤维，备用；
(3)在装有温度计、搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中，加入50mL的异丁醇，对其加热升温至108?110°C，分别将10?20mL的甲基丙烯酸甲酯和15?20mL的丙烯酸丁酯加入四口烧瓶中，对其保温加热2?3h后，每隔0.5h添加2?3mL偶氮二异丁腈，再次保温2?3h ；
(4)待保温结束后，停止加热，使其自然冷却至40?45°C，向其中添加25?30mL的质量浓度为32%的氨水溶液，随后旋转蒸发至溶剂完全蒸发，收集得固化丙烯酸树脂；
(5)将步骤(2)备用的玄武岩纤维置于碾磨装置中，在10?15MPa下碾磨并过筛，制备得120?150目的玄武岩纤维颗粒，然后按质量比1:5，将玄武岩纤维颗粒与上述制得的固化丙烯酸树脂置于高速搅拌机中混合10?15min，得混合丙烯酸树脂；
(6)按重量份数计，选取20?45份的乙烯基三胺、2?5份的聚二甲基硅氧烷、3?5份的聚氧丙烯甘油醚、35?45份的混合丙烯酸树脂和15?25份的去离子水，在转速为1200?1500r/min下，搅拌混合10?15min，即可制备得一种耐磨强韧丙稀酸树脂涂料。
[0006]本发明的应用方法:涂刷前将基层处理平整、清除灰尘和油渍，再将制备得到的耐磨强韧丙烯酸树脂涂料，用毛刷直接涂刷在基面上，保持力度均匀，涂刷厚度为0.6?0.8mm, 1?2h后，用清水湿润涂层，再用毛刷垂直十字交叉涂刷一次，涂刷厚度为0.6?
0.8_，待其固化即可；涂料干燥速度快，漆膜丰满度好，测得涂膜抗张强度为5?6MPa，断裂伸长率达550?600%，耐候性、柔韧性能好。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备方法简单，成本低，无需添加大量溶剂，反应速率快，对环境无污染；
(2)所得产品安全环保，干燥速度快，耐候性、柔韧性和漆膜丰满度好。
【具体实施方式】
[0008]首先将玄武岩在高压装置中碾磨并过筛，制备得60?80目的玄武岩颗粒，然后将空的坩祸，置于炉顶和炉底分别开有直径20mm和30mm的小孔的电炉内，以20?30°C /min的速度程序升温至1350?1450°C ;待上述升温完成后，将制得的玄武岩颗粒从炉顶加至坩祸中，保温加热20?30min，使其缓慢融化，待玄武岩颗粒完全融化后，将坩祸漏嘴处用玻璃棒进行引丝，收集直径为20?30 μm的玄武岩纤维，备用；然后在装有温度计、搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中，加入50mL的异丁醇，对其加热升温至108?110°C，分别将10?20mL的甲基丙烯酸甲酯和15?20mL的丙烯酸丁酯加入四口烧瓶中，对其保温加热2?3h后，每隔0.5h添加2?3mL偶氮二异丁腈，再次保温2?3h ;待保温结束后，停止加热，使其自然冷却至40?45°C，向其中添加25?30mL的质量浓度为32%的氨水溶液，随后旋转蒸发至溶剂完全蒸发，收集得固化丙烯酸树脂；再将备用的玄武岩纤维置于碾磨装置中，在10?15MPa下碾磨并过筛，制备得120?150目的玄武岩纤维颗粒，然后按质量比1: 5，将玄武岩纤维颗粒与上述制得的固化丙烯酸树脂置于高速搅拌机中混合10?15min，得混合丙烯酸树脂；最后按重量份数计，选取20?45份的乙烯基三胺、2?5份的聚二甲基硅氧烷、3?5份的聚氧丙烯甘油醚、35?45份的混合丙烯酸树脂和15?25份的去离子水，在转速为1200?1500r/min下，搅拌混合10?15min，即可制备得一种耐磨强韧丙稀酸树脂涂料。
[0009]实例1
首先将玄武岩在高压装置中碾磨并过筛，制备得60目的玄武岩颗粒，然后将空的坩祸，置于炉顶和炉底分别开有直径20mm和30mm的小孔的电炉内，以20°C /min的速度程序升温至1350°C ;待上述升温完成后，将制得的玄武岩颗粒从炉顶加至坩祸中，保温加热20min，使其缓慢融化，待玄武岩颗粒完全融化后，将坩祸漏嘴处用玻璃棒进行引丝，收集直径为20 μπι的玄武岩纤维，备用；然后在装有温度计、搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中，加入50mL的异丁醇，对其加热升温至108°C，分别将10mL的甲基丙烯酸甲酯和15mL的丙烯酸丁酯加入四口烧瓶中，对其保温加热2h后，每隔0.5h添加2mL偶氮二异丁腈，再次保温2h ;待保温结束后，停止加热，使其自然冷却至40°C，向其中添加25mL的质量浓度为32%的氨水溶液，随后旋转蒸发至溶剂完全蒸发，收集得固化丙烯酸树脂；再