CN104479508A - 一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理(2)将预处理的主体树脂加热至50℃～60℃，加入单体稀释剂，高速搅拌；(3)升温至130℃～145℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应；(4)降温至92℃～95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃～50℃，超声分散后，降至室温即得。本发明提供制备方法简单易操作，步骤少，反应条件温和，易于控制反应过程，原料易得。所得到的耐腐蚀阻燃油漆，具有优良的阻燃性能，72h处于酸或碱的条件下，涂膜未出现变化，显示优良的耐化学腐蚀性能，还具有抗静电性能防止静电危害的产生。

Description

一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，属于油漆技术领域。
背景技术
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
防腐涂料是一种能够避免酸、碱及各种物质对材料腐蚀的涂料，是涂料中的一个重要品种。防腐涂料是保护材料最有效、最经济、应用最普遍的方法。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境中应用，并能达到比常规防腐涂料更长保护期限的一类防腐涂料。防腐涂料由基料、颜填料、溶剂和助剂组成，其防腐性和耐久性与基料种类、基材的预处理、固化、涂层厚度、涂层和基材间的黏结力，以及一些外部环境因素相关。理解涂层体系中各组分的相互作用，导致防腐涂料腐蚀失效的物理、化学原因，是研发新的防腐涂料的基础。防腐涂层通常由多涂层体系组成，根据体系的需要，每一层涂层可以是金属基的、有机的或无机的组分组成，比如典型的海洋防腐涂层由底漆、一道或多道中间漆以及面漆组成。底漆起到保护基材不被腐蚀和提供良好的基材附着力的作用；中间漆提供一定的涂层厚度，并保护基材不被一些外部破坏性物质破坏；面漆则既要满足颜色、光泽要求，又要能抵抗紫外线辐射。
防火涂料或阻燃涂料是指涂覆于可燃性基材表面，能够改变材料表面燃烧特性，阻滞火灾迅速蔓延，或在火灾时能形成隔热层使底材与热源隔离，或提高结构的耐火极限的一类功能涂料。随着建筑物高层化、集群化和可燃有机合成材料的广泛应用，火灾的隐患变得突出，防火涂料作为防火的有效措施之一，得到广泛应用。
随着油漆在各种复杂环境中的使用，对其适应各种环境的要求越来越高，目前具有高效耐腐蚀性能，并且具有阻燃性能的油漆尚未见于报道，因此提供一种简单易行的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，操作简单易行，所得油漆具有良好的耐腐蚀和阻燃性能。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂真空干燥除水备用；(2)将预处理的主体树脂加热至50℃～60℃，加入单体稀释剂，高速搅拌；(3)升温至130℃～145℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应；(4)降温至92℃～95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃～50℃，超声分散后，降至室温即得。
进一步地，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥36h～48h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂加热至50℃～60℃，加入单体稀释剂，1200r/min～2000r/min高速搅拌60min～90min；(3)升温至130℃～145℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应3.5h～5.5h；(4)降温至92℃～95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应2.5h～3.5h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃～50℃，超声分散20min～45min后，降至室温即得。
进一步地，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥42h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂加热至55℃，加入单体稀释剂，1800r/min高速搅拌80min；(3)升温至140℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应4h；(4)降温至95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应3h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃，超声分散40min后，降至室温即得。
前述制备方法中，按重量份数计，主体树脂89～101份、单体稀释剂67～82份、引发剂10～15份、抗静电剂17～29份、阻燃剂17～29份、消光剂17～35份、抗菌剂10～16份、紫外线吸收剂12～15份和消泡剂1～11份。
进一步地，前述制备方法中，按重量份数计，主体树脂99份、单体稀释剂78份、引发剂13份、抗静电剂19份、阻燃剂27份、消光剂23份、抗菌剂15份、紫外线吸收剂14份和消泡剂7份。
前述制备方法中，主体树脂为双酚A环氧丙烯酸酯，单体稀释剂为甲基丙烯酸-β-羟乙酯。
进一步地，前述制备方法中，引发剂为2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮，抗静电剂为乙氧基月桂酷胺，阻燃剂为二(聚氧亚乙基)羟甲基膦酸脂、硼酸锌或偏硼酸钡中的一种或多种，消光剂为TS-100，抗菌剂为纳米抗菌剂，紫外线吸收剂为水杨酸酯、二苯甲酮或苯并***中的一种或多种，消泡剂为TZ-30。
本发明中使用的单体稀释剂、抗静电剂、阻燃剂、消光剂、抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，其中，单体稀释剂：又称反应性溶剂。既能溶解或分散成膜物质，又能在涂料成膜过程中参与成膜反应，形成不挥发组分而留在涂膜中。
抗静电剂：将聚集的有害电荷导引/消除使其不对生产/生活造成不便。本发明选用乙氧基化烷基酸胺或乙氧基月桂酷胺具有速效长效的抗静电功能。
阻燃剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的。反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其优点是对聚合物材料使用性能影响较小，阻燃性持久。
消光剂：消除涂料的光泽而使用的助剂。油漆中的消光剂能够改变涂膜表面光学性能，这类助剂能够在涂膜表面产生预期微粗糙涂膜，其光泽显著降低，向涂膜表面引入微粗糙度，表面的颗粒越多，糙度越大，光泽度越低。
抗菌剂：是指能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
紫外线吸收剂：由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约290-460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用(Redox reaction)，使颜色分子最后分解褪色。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。
消泡剂：具有消泡速度更快，抑泡时间更长，适用介质范围更广，甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。
本发明的有益之处在于：本发明提供的一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，制备方法简单易操作，步骤少，反应条件温和，易于控制反应过程，原料易得。所得到的耐腐蚀阻燃油漆，具有优良的阻燃性能，为涂覆的可燃材料提供很好的阻隔防护作用，72h处于酸或碱的条件下，涂膜未出现变化，显示优良的耐化学腐蚀性能，还具有抗静电性能，能够有效的避免静电在涂膜表面的聚集，防止静电危害的产生，还具有一定的抗菌性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
实施例1
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥36h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂89g加热至50℃，加入单体稀释剂67g，1200r/min高速搅拌60min；(3)升温至130℃，加入引发剂10g、抗静电剂17g、阻燃剂17g和消光剂17g，反应3.5h；(4)降温至92℃，加入抗菌剂10g、紫外线吸收剂12g和消泡剂1g，反应2.5h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃，超声分散20min后，降至室温即得。
实施例2
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥48h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂101g加热至60℃，加入单体稀释剂82g，2000r/min高速搅拌90min；(3)升温至145℃，加入引发剂15g、抗静电剂29g、阻燃剂29g和消光剂35g，反应5.5h；(4)降温至95℃，加入抗菌剂16g、紫外线吸收剂15g和消泡剂11g，反应3.5h；(5)边搅拌边缓慢降温至50℃，超声分散45min后，降至室温即得。
实施例3
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥42h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂99g加热至55℃，加入单体稀释剂78g，1800r/min高速搅拌80min；(3)升温至140℃，加入引发剂13g、抗静电剂19g、阻燃剂27g和消光剂23g，反应4h；(4)降温至95℃，加入抗菌剂15g、紫外线吸收剂14g和消泡剂7g，反应3h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃，超声分散40min后，降至室温即得。
实施例4
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥40h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂92g加热至55℃，加入单体稀释剂80g，1800r/min高速搅拌80min；(3)升温至135℃，加入引发剂11g、抗静电剂19g、阻燃剂18g和消光剂30g，反应4h；(4)降温至92℃，加入抗菌剂12g、紫外线吸收剂13g和消泡剂3g，反应3h；(5)边搅拌边缓慢降温至50℃，超声分散30min后，降至室温即得。
实施例5
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥44h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂96g加热至55℃，加入单体稀释剂73g，1600r/min高速搅拌75min；(3)升温至140℃，加入引发剂13g、抗静电剂22g、阻燃剂20g和消光剂32g，反应4.5h；(4)降温至95℃，加入抗菌剂15g、紫外线吸收剂14g和消泡剂8g，反应2.5h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃，超声分散35min后，降至室温即得。
实施例6
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥42h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂100g加热至50℃，加入单体稀释剂77g，1500r/min高速搅拌70min；(3)升温至145℃，加入引发剂14g、抗静电剂28g、阻燃剂24g和消光剂26g，反应5h；(4)降温至92℃，加入抗菌剂13g、紫外线吸收剂12g和消泡剂6g，反应3.5h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃～50℃，超声分散20min～45min后，降至室温即得。
实施例7
一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥48h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂91g加热至60℃，加入单体稀释剂70g，1500r/min高速搅拌65min；(3)升温至130℃，加入引发剂12g、抗静电剂25g、阻燃剂26g和消光剂23g，反应4.5h；(4)降温至95℃，加入抗菌剂14g、紫外线吸收剂15g和消泡剂10g，反应3h；(5)边搅拌边缓慢降温至50℃，超声分散40min后，降至室温即得。
实施例1～7中各组分如表1所示。
表1
双酚A环氧丙烯酸酯为恒光9105B-80型，纳米抗菌剂为VK-T07L，所有原料均为市售产品。
对实施例1～7和市售产品进行如下性能测试。涂覆在木质基材上，测试结果如表2所示。
1、固化时间：目测固化时长。
2、表面电阻率：GB/T1410-2006
3、硬度：按GB/T6739-1996方法检测。采用铅笔硬度等级方法，即6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H,7H,8H,9H表示从软到硬。
4、丙酮双向擦拭：用丙酮蘸在布上以0.5kg的负荷在测试板上来回移动，直至露出底层，记录擦拭次数。
5、耐5％NaOH：测试板浸入室温的5％NaOH的溶液中，72h，观测外观。
6、耐5％H2SO4：测试板浸入室温的5％H2SO4的溶液中，72h，观测外观。
7、阻燃性：UL-94标准，试样厚度为1.8毫米。
8、抗菌性：采用大肠杆菌作为观测对象。
表2
由表2可知，本发明的耐腐蚀阻燃油漆，具有优良的阻燃性能，为涂覆的可燃材料提供很好的阻隔防护作用，72h处于酸或碱的条件下，涂膜未出现变化，显示优良的耐化学腐蚀性能，还具有抗静电性能，能够有效的避免静电在涂膜表面的聚集，防止静电危害的产生，还具有一定的抗菌性能。

Claims (7)

1.一种耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂真空干燥除水备用；(2)将预处理的主体树脂加热至50℃～60℃，加入单体稀释剂，高速搅拌；(3)升温至130℃～145℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应；(4)降温至92℃～95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃～50℃，超声分散后，降至室温即得。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥36h～48h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂加热至50℃～60℃，加入单体稀释剂，1200r/min～2000r/min高速搅拌60min～90min；(3)升温至130℃～145℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应3.5h～5.5h；(4)降温至92℃～95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应2.5h～3.5h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃～50℃，超声分散20min～45min后，降至室温即得。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)预处理:将主体树脂100℃真空干燥42h，除水备用；(2)将预处理的主体树脂加热至55℃，加入单体稀释剂，1800r/min高速搅拌80min；(3)升温至140℃，加入引发剂、抗静电剂、阻燃剂和消光剂，反应4h；(4)降温至95℃，加入抗菌剂、紫外线吸收剂和消泡剂，反应3h；(5)边搅拌边缓慢降温至45℃，超声分散40min后，降至室温即得。
4.根据权利要求1～3任一项所述的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：按重量份数计，主体树脂89～101份、单体稀释剂67～82份、引发剂10～15份、抗静电剂17～29份、阻燃剂17～29份、消光剂17～35份、抗菌剂10～16份、紫外线吸收剂12～15份和消泡剂1～11份。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：按重量份数计，主体树脂99份、单体稀释剂78份、引发剂13份、抗静电剂19份、阻燃剂27份、消光剂23份、抗菌剂15份、紫外线吸收剂14份和消泡剂7份。
6.根据权利要求1～3任一项所述的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：所述主体树脂为双酚A环氧丙烯酸酯，所述单体稀释剂为甲基丙烯酸-β-羟乙酯。
7.根据权利要求1～3任一项所述的耐腐蚀阻燃油漆的制备方法，其特征在于：所述引发剂为2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮，所述抗静电剂为乙氧基月桂酷胺，所述阻燃剂为二(聚氧亚乙基)羟甲基膦酸脂、硼酸锌或偏硼酸钡中的一种或多种，所述消光剂为TS-100，所述抗菌剂为纳米抗菌剂，所述紫外线吸收剂为水杨酸酯、二苯甲酮或苯并***中的一种或多种，所述消泡剂为TZ-30。
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