CN101319104B

CN101319104B - 一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料

Info

Publication number: CN101319104B
Application number: CN2008101153507A
Authority: CN
Inventors: 张增志; 杜红梅
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: CN101319104A

Abstract

本发明实施例公开了一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料，该悬浮剂按重量比包含下述各组分：有机膨润土0.2～5、高取代羟丙基纤维素HPC 0.1～2.5、非离子表面活性剂0.01～1.5、阴离子表面活性剂0.01～1。该复合悬浮剂通过有机膨润土(有机粘土)并配以高取代羟丙基纤维素(HPC)，当制备涂料时，有机膨润土(有机粘土)遇到乙醇后会分散成空间网状的胶体溶液，使该溶液具有较好的触变性，对基料表现出较强的支撑和阻止下沉作用，当配以HPC时，这种作用就尤为突出。同时由于氧化物颗粒外表面呈正电极性，为了提高表面活性剂的浸润性和分散性，在采用少量阴离子表面活性剂的同时，配以非离子表面活性剂，从而保证了对颗粒的分散托浮作用。

Description

一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料

技术领域

本发明涉及一种用在涂料中的悬浮剂技术，尤其涉及一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料。

背景技术

传统用铸造涂料大多采用以二甲苯、甲苯等溶剂的浆体涂料，这些涂料在运输过程中易燃，尤其是在使用过程中会造成严重的空气污染和人身侵害，极不环保。近年来，人们开始制备醇基干粉涂料，这种涂料是在实施过程中用酒精溶液稀释干粉涂料后涂刷于铸型表面，然后自然风干成膜或者点燃成膜。但是，干粉涂料中的骨料-氧化物、石墨等在酒精中的悬浮性不好，所以在现场施工过程中非常容易沉淀，给生产带来不利的影响。本发明是在此现状的基础上来研究如何提高氧化物、石墨等骨料在酒精中的悬浮性能的。

发明内容

本发明实施方式提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料，通过在有机粘土中填加活性成分，提高骨料在醇基材料中的悬浮效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂，该悬浮剂按重量比由下述各组分组成：

有机膨润土0.2～5、高取代羟丙基纤维素0.1～2.5、非离子表面活性剂0.01～1.5、阴离子表面活性剂0.01～1。

所述非离子表面活性剂采用平平加系列、司班类、吐温类中的任一种。

所述阴离子表面活性剂采用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的任一种。

本发明实施方式提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂的制备方法，根据上述任一项中所述的悬浮剂的配比取各原料组分，将各原料组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使各组分充分混合分散均匀，即得到制备醇基干粉涂料用的复合悬浮剂。

本发明实施方式还提供一种基于上述悬浮剂制备的涂料，该涂料按总重量为100％计包括：

占涂料总重量的0.32～10％的上述任一项中所述的复合悬浮剂，占涂料总重量的1.56～19％的成膜复合剂、剩余部分为基料，将复合悬浮剂与成膜复合剂混合，再与基料复配得到的铸造用干粉涂料；其中，所述成膜复合剂由下述重量比的：酚醛树脂0.5～8、乌洛托品1～10和聚乙烯醇缩丁醛0.01～1混合而成。

所述基料为颗粒骨料，具体包括：锆英粉或石墨中的任一种。

所述基料的用量优选为占所述涂料总重量的82～88％。

由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过有机膨润土(有机粘土)并配以高取代羟丙基纤维素，当制备涂料时，有机膨润土(有机粘土)遇到乙醇后会分散成空间网状的胶体溶液，使该溶液具有较好的触变性，对基料表现出较强的支撑和阻止下沉作用，当配以高取代羟丙基纤维素时，这种作用就尤为突出。同时由于氧化物颗粒外表面呈正电极性，为了提高表面活性剂的浸润性和分散性，在采用少量阴离子表面活性剂的同时，配以非离子表面活性剂，从而保证了对颗粒的分散托浮作用。

具体实施方式

本发明实施方式提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂及其制备方法及制备的涂料，该悬浮剂按重量比具体包括：有机膨润土0.2～5、高取代羟丙基纤维素0.1～2.5、非离子表面活性剂0.01～1.5和阴离子表面活性剂0.01～1。将该悬浮剂的各组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使其各成分充分混合分散均匀，即可制成醇基干粉涂料的复合悬浮剂。该悬浮剂通过有机膨润土与高取代羟丙基纤维素配合，可以从两个方面来提高基料在酒精中的悬浮性能：一方面是提高复合酒***体的密度；另一方面是利用表面活性剂来提高骨料在溶剂中的分散悬浮能力，其中，提高复合酒***体密度的方法是在酒精中添加有机粘土并配以高取代羟丙基纤维素，有机膨润土(有机粘土)遇到乙醇后会分散成空间网状的胶体溶液，使该溶液具有较好的触变性，对基料表现出较强的支撑和阻止下沉作用，当配以高取代羟丙基纤维素时，这种作用就尤为突出。同时由于氧化物颗粒外表面呈正电极性，为了提高表面活性剂的浸润性和分散性，在采用少量阴离子表面活性剂的同时，配以非离子表面活性剂，从而保证了对颗粒的分散托浮作用。

为便于理解，下面结合具体实施例对本发明实施方式作进一步说明。

实施例一

本实施例提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂，主要用于涂料中，提高基料在酒精中的悬浮性能，该复合悬浮剂按重量比具体包括：

有机膨润土0.2～5、高取代羟丙基纤维素0.1～2.5、非离子表面活性剂0.01～1.5、阴离子表面活性剂0.01～1，将各原料组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使各组分充分混合分散均匀，即得到制备醇基干粉涂料用的复合悬浮剂。

其中，非离子表面活性剂可以采用平平加系列、司班类、吐温类等中的任一种；阴离子表面活性剂可以采用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙等中的任一种。

用上述复合悬浮剂制备涂料时，该涂料按总重量为100％计包括：上述的复合悬浮剂、成膜复合剂和作为基料的颗粒骨料，其中，复合悬浮剂的用量占涂料总重量的0.32～10％，成膜复合剂占涂料总重量的1.56～19％、剩余的部分为作为基料的颗粒骨料(一般用量为占涂料按总重量的71～98.12％，有序用量为82～88％)，将复合悬浮剂与成膜复合剂混合，再与基料复配得到铸造用干粉涂料；其中，所述成膜复合剂由下述重量比的：酚醛树脂0.5～8、乌洛托品1～10和聚乙烯醇缩丁醛0.01～1混合而成。所述的作为基料的颗粒骨料具体包括：锆英粉或石墨中的任一种。

将上述得到的干粉涂料加入适量乙醇进行稀释后即可使用。

本实施例中由于有机膨润土在有机溶剂中的膨胀值比钠基膨润土和锂基膨润土大很多，从而以其作为悬浮剂的组分可以达到理解的悬浮效果，复合剂中所用到的表面活性剂在对涂料的悬浮性做出很大贡献的同时还可以作为分散剂、流平剂使用，它们与涂料中的粘结剂(一般选用树脂材料)以及成膜剂等一起混合，可以使涂料的总体性能得到了大大的提高和改善。

实施例二

本实施例提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂，该复合悬浮剂按重量比具体包括：

有机膨润土0.5、高取代羟丙基纤维素1、平平加0.08、十二烷基苯磺酸钠0.05，将各原料组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使各组分充分混合分散均匀，即可得到制备醇基干粉涂料用的复合悬浮剂。

实施例三

有机膨润土1.5、高取代羟丙基纤维素1.5、司班类0.05、十二烷基硫酸钠0.08，将各原料组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使各组分充分混合分散均匀，即可得到制备醇基干粉涂料用的复合悬浮剂。

实施例四

本实施例提供一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂，该复合悬浮剂按重量比具体包括：有机膨润土2、高取代羟丙基纤维素2.5、吐温类0.08、十二烷基苯磺酸钙0.03，将各原料组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使各组分充分混合分散均匀，即可得到制备醇基干粉涂料用的复合悬浮剂。

实施例五

本实施例提供一种基于上述复合悬浮剂制备的涂料，主要作为铸钢用的干粉涂料，该涂料具体包含：复合悬浮剂、成膜复合剂和作为基料的颗粒骨料，以涂料的总重量100％计，各原料占涂料总重量的百分比分别为：

有机膨润土(有机粘土)2％、高取代羟丙基纤维素1％、吐温1％、十二烷基硫酸钠0.7％、酚醛树脂5％、聚乙烯醇缩丁醛0.3％、乌洛托品6％、锆英粉84％，将各原料混合后即得到铸钢用的干粉涂料。

实施例六

本实施例提供一种基于上述复合悬浮剂制备的涂料，主要作为用于铸铁的干粉涂料，其具体重量配比为：

有机粘土1％、高取代羟丙基纤维素0.2％、平平加1％、十二烷基苯磺酸钙0.5％、酚醛树脂6％、聚乙烯醇缩丁醛0.01％、乌洛托品6％、石墨85.29％，将各原料混合后即得到铸铁用的干粉涂料。

对上述基于复合悬浮剂制备得到的涂料测试后，其具体性能如下：

应用本悬浮剂制备成的涂料的性能表

发气量(mL/g)	悬浮率(8h)	流平性	抗裂性(1500℃)	成膜性
发气量(mL/g)	悬浮率(8h)	流平性	抗裂性(1500℃)	成膜性	＜3	＞96.0	＜10min	无裂纹	表面光洁致密，平整不起皮

其中：悬浮率的测定采用的是量筒相对沉淀法(JBT5107-91)；流平性的测定采用的是国家标准(JB6750-79(88)涂料流平性测定法)中规定的流平性的测定方法。通过上表可以得出使用本发明实施例做悬浮剂制备的涂料具有以下特点：

(1)悬浮稳定性好，长时间储存放置不结块，不板结，易搅拌，再分散性能好；

(2)有良好的触变性，涂层干燥(烘干或者自干)时，不起皮，不开裂，铸件表面光洁度高，成膜性能好；

(3)涂层附着强度高，具有很好的覆盖能力，以及发气量低；

(4)利用本发明实施例的悬浮剂制备的涂料各成分资源分布广泛，制备工艺简单，易于现场施工，具有良好的经济性。

综上所述，本发明实施例中的悬浮剂，该悬浮剂可以从两个方面来提高基料在酒精中的悬浮性能：一方面是提高复合酒***体的密度；另一方面是利用表面活性剂来提高骨料在溶剂中的分散悬浮能力。其中，提高复合酒***体密度的方法是在酒精中添加有机膨润土(有机粘土)并配以高取代羟丙基纤维素，当有机膨润土(有机粘土)遇到乙醇后会分散成空间网状的胶体溶液，使该溶液具有较好的触变性，对基料表现出较强的支撑和阻止下沉作用，当配以高取代羟丙基纤维素时，这种作用就尤为突出。同时由于氧化物颗粒外表面呈正电极性，为了提高表面活性剂的浸润性和分散性，在采用少量阴离子表面活性剂的同时，配以非离子表面活性剂，从而保证了对颗粒的分散托浮作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，各实施例之间的前后次序关系不对本发明造成任何限制，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂，其特征在于，该悬浮剂按重量比由下述各组分组成：

2.根据权利要求1所述的悬浮剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂采用平平加系列、司班类、吐温类中的任一种。

3.根据权利要求1所述的悬浮剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂采用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的任一种。

4.一种醇基干粉涂料的复合悬浮剂的制备方法，其特征在于，根据权利要求1～3中任一项所述的悬浮剂的配比取各原料组分，将各原料组分按顺序进行搅拌、混碾、球磨或者胶体磨加工，使各组分充分混合分散均匀，即得到制备醇基干粉涂料用的复合悬浮剂。

5.一种基于上述悬浮剂制备的涂料，其特征在于，该涂料按总重量为100％计包括：

占涂料总重量的0.32～10％的上述权利要求1～3中任一项所述的复合悬浮剂，占涂料总重量的1.56～19％的成膜复合剂、剩余部分为基料；其中，所述成膜复合剂由下述重量比的：酚醛树脂0.5～8、乌洛托品1～10和聚乙烯醇缩丁醛0.01～1混合而成。

6.根据权利要求5所述的涂料，其特征在于，所述基料为颗粒骨料，具体包括：锆英粉或石墨中的任一种。

7.根据权利要求5或6所述的涂料，其特征在于，所述基料的用量优选为占所述涂料总重量的82～88％。