专利名称：改性丙烯酸酯树脂乳液耐热涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐热涂料，尤其涉及由碳-碳不饱和键反应所得高分子化合物中的乙烯基树脂类涂料。
众所周知，大多数以形成有机膜物质为主的涂料是不耐热的，在200℃温度下涂层变色，其机械性能也受到破坏。故目前在机械、化工、冶金等受热部件或管道上用的耐热涂料以形成无机膜物质为主的涂料，但这类涂料外观欠佳，而且机械性能较差、使用寿命短;有机硅高分子类涂料具有良好的耐热性、耐侯性、装饰性和优良的机械性能，但其价格很高，难以被广泛使用。尤其要提出的是大多数涂料以有机溶剂为分散介质，这不仅提高了涂料价格，而且在施工中还要消耗很多有机溶剂，这是很不经济的;这类有机溶剂型涂料必需在全干表面上施工，还往往会造成工期延长。
本发明旨在提供一种以水为分散介质的、性能优良、施工方便而且价格便宜的200℃级耐热涂料。
基于目前的丙烯酸(酯)树脂乳液粘度仅几十厘泊，其粘结性较低;而且其膜的机械性能差，耐温性能差，不能用来制造耐热涂料。作为普通涂料的填料，如碳酸钙、滑石粉、立德粉等无机填料虽然具有一定的耐热性，但它们与有机成膜性物质的结合力不强，在高温下易受破坏而粉化。而常用的有机颜料化学稳定性差，在温度升温时要产生色变，不能在耐热涂料中使用。
本发明的耐热涂料是通过如下措施实现的(一)采用用聚乙烯醇缩醛物将丙烯酸(酯)树脂乳液改性而得的“改性丙烯酸酯树脂乳液”和聚乙烯醇缩醛物树脂作为有机高分子成膜物质;(二)用无机体质颜填料如活性蒙脱土、铝粉、不锈钢粉、镉粉、铁粉等金属粉，二氧化钛、氧化锑、氧化铬等金属氧化物，及镉黄、钼桔红、铁红、钴兰、石墨、二氧化硅等无机颜填料替代有机颜料和碳酸钙、滑石粉、立德粉等无机填料。
本发明的耐热涂料配方如下无机体质颜填料19～24%甲基羟基纤维素0.3～0.45%聚乙烯醇缩醛树脂(以固含量为10±1%的溶液计)13～15%改性丙烯酸酯树脂乳液(以固含量为23～51%的乳液计)13～15%铝盐溶液(浓度以1%计)0.8～1.2%其余为水所述无机体质颜填料中，活性蒙脱土的比率为40～98%，其余为其它体质颜填料，因为这是根据涂料的颜色而改变的。例如，在制白色耐热涂料时，活性蒙脱土在无机颜填料中的比率大于9.5%;在制造铁红色耐热涂料时，主要利用钢厂废物红尘(氧化铁)，它在无机颜填料中的比率大于50%，而活性蒙脱土的比率不足50%。
该涂料的制备方法是先将经研磨的无机体质颜填料用水浸泡，在搅拌条件下加入聚乙烯醇缩醛树脂溶液和甲基羟基纤维溶液，加入铝盐溶液，再加改性丙烯酸酯树脂乳液，最后调色、研磨。
所述聚乙烯醇缩醛树脂溶液，系指聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩脲醛等聚乙烯醇缩醛物溶液或其混合物，或者是用脲醛改性的聚乙烯醇缩甲醛，其聚合度以500～1500为宜。
所述改性丙烯酸酯树脂乳液是用聚乙烯醇缩醛物将丙烯酸系树脂乳液或者丙烯酸酯系树脂乳液改性而得的产物;所以，作为有机高分子成膜物质可用聚乙烯醇缩醛物与丙烯酸系树脂乳液或者丙烯酸酯树脂乳液直接配制，二者之间的固含量之比以1.0～2.0∶1为佳。
由于采用上述聚乙烯醇缩醛物与改性丙烯酸酯树脂乳液作为有机高分子成膜物质，故其粘度与膜的机械强度比普通丙烯酸或丙烯酸酯树脂乳液大1～2个数量级，其耐热性也提高80～100℃。用它制造的涂料具有粘着力强，膜强度高的优点;本涂料以水为分散介质，省去了有机溶剂，还可在被涂物件表面初干的条件下施工，而自然干燥成膜时间大大低于普通油漆。因本涂料采用有机物与无机物的结合，对被涂物件的保护，在低于200℃的温度下由有机膜结构承担，在高于250℃的温度下由无机结构承担，即使在有机膜被破坏涂料600℃时粉化的条件下，SiO2、Al2O3、SiO2等会形成Si-O-Al等骨架，涂层仍不脱落。本涂料中的无机颜填料，如活性蒙脱土(云南高镁蒙脱土)、钢厂回收的红尘(Fe2O3·FeO2)、铁粉等，大多系弃之不用的天然矿物或工业废料，是价廉物美的耐热原料，故本涂料价便宜而性能优良。
实施例1、本人已按上述方案，制备了一系列不同颜色的涂料，并施工于试样表面，该涂料的表干时间为2小时，实干时间为8小时，将样板加热至200℃维持80小时，涂层不变色;在升温到250℃，维持40小时，涂层颜色稍深，其机械强度不变;300～350℃时，颜色进一步加深后基本不再变化，而涂层依旧牢固，至500℃以上时，涂层强度才逐步下降。
2、本发明的耐热涂料中用量最大的无机颜料有二种①活性蒙脱土(云南富镁蒙脱土)，其化学成分为SiO232.67%、Fe2O32.03%、Al2O39.58%、MgO 24.77%、CaO 15.28%;②钢厂红尘，其化学成分为SiO21.04%、Al2O30.5%、CaO 1.73%、MgO 1.09%、FeO 1.32%、Fe2O368.13%、S 3.22%及SiO2等。这二种原料中的成分都耐高温，并在涂料膜层受高温时形成Si-O-Al骨架，故本涂料能耐高温，而且价格较低。
权利要求
1.一种由碳-碳不饱和健缩聚物和由滑石粉、碳酸钙、立德粉等无机填料和有机颜料和溶剂制成的涂料，本发明的改性丙烯酸酯树脂乳液耐热涂料的特征在于它是用聚乙烯醇缩醛物将丙烯酸(酯)树脂乳液改性而得的“改性丙烯酸酯树脂乳液”和聚乙烯醇缩醛物树脂作为有机高分子成膜物质；用无机体质颜填料如活性蒙脱土、铝粉、不锈钢粉、镉粉、铁粉等金属粉，二氧化钛、氧化锑、氧化铬等金属氧化物，及镉黄、钼桔红、铁红、钴兰、石墨、二氧化硅等无机颜填料替代有机颜料和碳酸钙、滑石粉、立德粉等无机填料，本发明的耐热涂料配方如下无机体质颜填料19～24%甲基羟基纤维素0.3～0.45%聚乙烯醇缩醛树脂(以固含量为10±1%的溶液计)13～15%改性丙烯酸酯树脂乳液(以固含量为23～51%的乳液计)13～15%铝盐溶液(浓度以1%计)0.8～1.2%其余为水
2.根据权利要求1所述的改性丙烯酸酯树脂乳液耐热涂料，其特征在于该涂料的制备方法是先将经研磨的无机体质颜填料用水浸泡，在搅拌条件下加入聚乙烯醇缩醛树脂溶液和甲基羟基纤维溶液，加入铝盐溶液，再加改性丙烯酸酯树脂乳液，最后调色、研磨;所述无机体质颜填料中，活性蒙脱土的比率为40～98%，其余为其它体质颜填料。
3.根据权利要求1所述的改性丙烯酸酯树脂乳液耐热涂料，其特征在于所述聚乙烯醇缩醛树脂溶液，系指聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩脲醛等聚乙烯醇缩醛物溶液或其混合物，或者是用脲醛改性的聚乙烯醇缩甲醛，其聚合度以500～1500为宜。
4.根据权利要求1或2所述的改性丙烯酸酯树脂乳液耐热涂料，其特征在于所述改性丙烯酸酯树脂乳液是用聚乙烯醇缩醛物将丙烯酸系树脂乳液或者丙烯酸酯系树脂乳液改性而得的产物;所以作为有机高分子成膜物质可用聚乙烯醇缩醛物与丙烯酸系树脂乳液或者丙烯酸酯树脂乳液直接配制，二者之间的固含量之比以1.0～2.0∶1为佳。
全文摘要
改性丙烯酸酯树脂乳液耐热涂料，它属于带有碳-碳不饱和缩聚物的涂料。本耐热涂料用聚乙烯醇缩醛物和用聚乙烯醇缩醛物将丙烯酸系或丙烯酸酯系树脂乳液改性而制得的改性丙烯酸酯树脂乳液作为有机膜物质，用活性蒙脱土、钢厂红尘、金属氧化物或金属粉等耐热无机体质颜填料替代立德粉、碳酸钙、滑石粉等及有机颜料；对被涂物表面之保护，在低温下由有机膜承担，高温下由无机骨架承担，故能耐200℃～400℃高温，而价格便宜。
文档编号C09D133/08GK1047875SQ8910354
公开日1990年12月19日 申请日期1989年6月3日 优先权日1989年6月3日
发明者薛志纯 申请人:薛志纯