一种包含锌改性纳米碳纤维和表面改性剂的涂料转让专利
申请号 : CN202010760002.6
文献号 : CN111808483B
文献日 : 2021-12-21
发明人 : 邓忠元
申请人 : 南北兄弟药业投资有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料,其特征在于,所述涂料包含以下质量份数的组分:溶剂36‑48份、丙烯酸乳液40‑60份、锌改性纳米碳纤维10‑25份、表面改性剂
10‑15份、分散剂1.0‑1.5份、润湿剂0.06‑0.15份、消泡剂0.05‑0.2份和固化剂2.5‑5.5份;
所述锌改性纳米碳纤维制备方法包括:将纤维素、金属锌盐和高分子聚合物溶于溶剂中制成纺丝液,进行静电纺丝,再经过碳化处理和氢化处理;
其中,纤维素和金属锌盐的质量比为1:(0.8‑1.5);
所述表面改性剂为具有如下结构的化合物:其中Rf为 所述表面改性剂的重均分子量为2000‑2500。
2.根据权利要求1所述的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料,其特征在于,所述溶剂为二甲苯、环己烷与乙酸乙酯的混合物,所述二甲苯、环己烷与乙酸乙酯的体积比为(0.3‑0.5):(0.4‑0.6):1。
3.根据权利要求1所述的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料,其特征在于,所述高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮,所述静电纺丝参数为:纺丝电压15‑40kV、纺丝距离10‑
25cm、溶液推进速率为1‑5mL/h;所述碳化处理为在空气气氛中以1‑5℃/min速率升温至
150‑200℃,保温时间1‑3h;所述氢化处理为在氢气炉中以1‑5℃/min速率升温500‑650℃,保温时间2‑6h。
4.根据权利要求1所述的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料,其特征在于,所述分散剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、三聚磷酸钠或聚丙烯酰胺;所述润湿剂为聚丙烯酸钠或壬基酚聚氧乙烯醚;所述消泡剂为聚氧乙烯硬脂酸酯;所述固化剂为三聚氰胺或异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料,其特征在于,所述丙烯酸乳液为纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液。
6.根据权利要求1‑5任意一项所述的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料,其特征在于,所述涂料由以下质量份数的组分组成:溶剂36‑40份、丙烯酸乳液40‑60份、锌改性纳米碳纤维10‑25份、表面改性剂10‑15份、分散剂1.0‑1.2份、润湿剂0.06‑0.10份、消泡剂
0.05‑0.2份和固化剂3.0‑4.0份。
7.权利要求1‑6任意一项所述的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性的涂料的制备方法,其特征在于,将丙烯酸乳液、锌改性纳米碳纤维、表面改性剂、分散剂、润湿剂和消泡剂加入到溶剂中,在40℃~60℃条件下搅拌均匀;转入涂料研磨机中研磨,超声分散均匀;再加入固化剂,继续搅拌均匀,可得涂料。
说明书 :
一种包含锌改性纳米碳纤维和表面改性剂的涂料
技术领域
背景技术
人们积极研究和采用各种防腐措施,防腐涂料高速发展。目前使用的涂料存在与金属表面
的结合力弱、耐候性差、力学性能差等缺点。
发明内容
散剂1.0‑1.5份、润湿剂0.06‑0.15份、消泡剂0.05‑0.2份、固化剂2.5‑5.5份。
的至少一种。
酸乙酯的体积比为(0.3‑0.5):(0.4‑0.6):1。
和氢化处理,即可得到锌改性纳米碳纤维。
脂中的一种或多种。
因裂纹而剥落,显著提高了防腐蚀效果。
表面更容易发生反应,其吸附能力更加牢固,有利于防水、防油和防腐蚀。与涂料配方中的
其他组分相互配合,使涂料的耐磨性、防水性、防油性和防腐蚀性有极大提升。
大量添加,能够提高耐磨性和机械性能,但添加大量的表面改性剂,导致涂料体系粘稠度增
加,不利于使用。优选地,本发明所述的表面改性剂的用量为10‑15份,能够达到最优的效
果。
γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH602)等加入到本发明涂料体系,均不能达到本发明的技术
效果,附着力等级均在3级以上。
Disperbyk 192、Disperbyk 191、Disperbyk 190、BYK‑ATU、羧甲基纤维素钠、聚羧酸钠盐型
共聚物、含氧基共聚物、聚甲基丙烯酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基
磷酸、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙二醇200或400等
其中的一种或多种。
PE100、BYK190、BYK191、BYK180、BYK191等其中的一种或多种。
防腐涂层的耐久性。
酯、嵌段异氰酸酯、三聚氰胺、二氧化硅、水玻璃、硅酸钾等其中的一种或多种。
份、分散剂1.0‑1.2份、润湿剂0.06‑0.10份、消泡剂0.05‑0.2份、固化剂3.0‑4.0份;其中所
述溶剂为二甲苯、环己烷与乙酸乙酯的混合物,所述二甲苯、环己烷与乙酸乙酯的体积比为
(0.3‑0.5):(0.4‑0.6):1;所述表面改性剂为式(I)所示的化合物,所述表面改性剂的重均
分子量为2000‑2500;所述分散剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、三聚磷酸钠或聚丙烯酰胺;
所述润湿剂为聚丙烯酸钠或壬基酚聚氧乙烯醚;所述消泡剂为聚氧乙烯硬脂酸酯;所述固
化剂为三聚氰胺或异氰酸酯。
丙烯酸乳液 苯丙乳液 40‑60份
锌改性纳米碳纤维 锌改性纳米碳纤维 10‑25份
表面改性剂 式(I)所示化合物 10‑15份
分散剂 聚乙烯醇 1.0‑1.2份
润湿剂 聚丙烯酸钠 0.06‑0.10份
消泡剂 聚氧乙烯硬脂酸酯 0.05‑0.2份
固化剂 异氰酸酯 3.0‑4.0份
料研磨机中研磨,超声分散均匀;再加入固化剂,继续搅拌均匀可得涂料。
磨性、防水性、防油性和防腐蚀性;(3)涂料制备方法简单,有利于产业化。
具体实施方式
无特别说明,均为本领域的常规方法。
备中,设定静电纺丝参数为:纺丝电压20kV、纺丝距离15cm、溶液推进速率为4mL/h,并收集
前驱体纳米纤维。将所得的前驱体纳米纤维置于碳化炉中,在空气气氛中由室温开始,以1
℃/min速率升温至200℃,并在此温度下保温1h;然后将其置于氢气炉中,设定升温速率为5
℃/min,保温温度为600℃,保温时间为2h,得到锌改性纳米碳纤维。
设备中,设定静电纺丝参数为:纺丝电压20kV、纺丝距离15cm、溶液推进速率为4mL/h,并收
集前驱体纳米纤维。将所得的前驱体纳米纤维置于碳化炉中,在空气气氛中由室温开始,以
1℃/min速率升温至200℃,并在此温度下保温1h;然后将其置于氢气炉中,设定升温速率为
5℃/min,保温温度为600℃,保温时间为2h,得到锌改性纳米碳纤维。
设备中,设定静电纺丝参数为:纺丝电压20kV、纺丝距离15cm、溶液推进速率为4mL/h,并收
集前驱体纳米纤维。将所得的前驱体纳米纤维置于碳化炉中,在空气气氛中由室温开始,以
1℃/min速率升温至200℃,并在此温度下保温1h;然后将其置于氢气炉中,设定升温速率为
5℃/min,保温温度为600℃,保温时间为2h,得到锌改性纳米碳纤维。
设备中,设定静电纺丝参数为:纺丝电压20kV、纺丝距离15cm、溶液推进速率为4mL/h,并收
集前驱体纳米纤维。将所得的前驱体纳米纤维置于碳化炉中,在空气气氛中由室温开始,以
1℃/min速率升温至200℃,并在此温度下保温1h;然后将其置于氢气炉中,设定升温速率为
5℃/min,保温温度为600℃,保温时间为2h,得到锌改性纳米碳纤维。
基溴和0.4g氢氧化钠,装好冷凝回流管,磁力搅拌,60℃下反应12h,用1M盐酸酸化反应体
系,水洗三次,无水乙醇洗三次,80℃下减压蒸馏得10.0g全氟聚醚烯丙基醚,收率96.0%。
保护,80℃下滴加14.4mmol三甲氧基硅烷,搅拌反应12h,在铺有硅藻土的漏斗上过滤,滤液
旋蒸,除去溶剂,无水丙酮洗涤三次,80℃下减压蒸馏得9.1g的式(I)表面改性剂(重均分子
量2222),收率86%。
为二甲苯、环己烷与乙酸乙酯的混合物,体积比为0.3:0.55:1。
后,转入涂料研磨机中研磨至10‑30μm,超声分散均匀;再加入固化剂3.0份,继续搅拌均匀
可得涂料。
后,转入涂料研磨机中研磨至10‑30μm,超声分散均匀;再加入固化剂3.5份,继续搅拌均匀
可得涂料。
转入涂料研磨机中研磨至10‑30μm,超声分散均匀;再加入固化剂3.5份,继续搅拌均匀可得
涂料。
后,转入涂料研磨机中研磨至10‑30μm,超声分散均匀;再加入固化剂4.0份,继续搅拌均匀
可得涂料。
转入涂料研磨机中研磨至10‑30μm,超声分散均匀;再加入固化剂4.0份,继续搅拌均匀可得
涂料。
湿度大于95%,喷嘴压力为0.7~1kgf·cm ,降雾量为1~2mL/(80cm·h)。试验结束后,取
出试样,为减少腐蚀产物的脱落,试样在清洗前,放在室内自然干燥0.5~1h,然后用自来水
轻轻清洗,以除去试样表面残留的盐雾溶液,再立即用吹风机吹干,观察涂层腐蚀形貌。
实施例1 1 无变化 无变化 无变化 3H
实施例2 0 无变化 无变化 无变化 3H
实施例3 1 无变化 无变化 无变化 3H
实施例4 0 无变化 无变化 无变化 3H
实施例5 0 无变化 无变化 无变化 3H
对比例1 3 有裂纹 有起泡 有裂纹 H
对比例2 4 有剥落 有裂纹 有裂纹 HB
对比例3 3 有裂纹 有裂纹 有起泡 F
对比例4 4 有裂纹 有剥落 有起泡 H
对比例5 5 有剥落 有剥落 有剥落 F
改性剂的重均分子量超出2000‑2500的范围时,涂料的附着力下降,耐盐雾性、耐酸性和耐
碱性变差,硬度低。
护范围。