本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料及其制备方法。
背景技术:
中西部的大部分地区常年干旱少雨地区(年降水量在150ml以下)、风沙强烈而频繁、紫外线辐射强烈(比平原地区强30%以上)、昼夜温差大(-30℃-60℃),这些环境因素严重影响了材料的性能和寿命,采用涂料防护是最有效最直接的方法。目前,中西部户外地区采用的防腐防护涂料普遍存在没有弹性、耐候性差、耐高低温形变差、维护困难等现象,无法满足我国中西部地区材料长久的使用要求,市场亟待一种性能更高的涂料来满足西部地区户外材料的使用要求。
基于此,有必要提出一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
鉴于上述对现有技术的分析,本发明提供一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料及其制备方法,该涂料具有高弹性、超耐候、耐高低温形变等特点,可以满足我国中心部地区户外材料长久使用要求,且制备方法简单,适于大规模生产和应用。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂35-45份;
羟基丙烯酸树脂5-15份;
弹性增韧树脂5-10份;
相变石蜡微胶囊3-8份;
钛白粉2-6份;
硅微粉2-5份;
聚乙烯醇0.5-2.5份;
硅酸铝纤维0.8-2.8份;
抗紫外线添加剂0.3-0.8份;
润湿分散剂0.1-0.7份;
固化剂0.4-1.2份。
优选的,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂40份;
羟基丙烯酸树脂10份;
弹性增韧树脂7.5份;
相变石蜡微胶囊5.5份;
钛白粉4份;
硅微粉3.5份;
聚乙烯醇1.5份;
硅酸铝纤维1.8份;
抗紫外线添加剂0.5份;
润湿分散剂0.4份;
固化剂0.8份。
优选的,所述饱和树脂为轻度支链化的羟基饱和聚酯树脂。
优选的,所述弹性增韧树脂为长链线性分子结构中含有羟基官能团的聚酯化合物。
优选的,所述抗紫外线添加剂为uv-531(2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮)。
优选的,所述润湿分散剂为efka-5065或efka-4010。
优选的,所述固化剂为羟烷基酰胺。
本发明还提供了上述弹性抗风沙耐候耐温变涂料的,包括以下步骤:
(1)将钛白粉、硅微粉加入8-12倍重量的去离子水中,调节平h调至3,然后加入相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇,在60-70℃搅拌1h,再将ph至调至7,继续搅拌2h,然后在150℃干燥4-6h,冷却后研磨至500-600目,得改性填料;
(2)将饱和树脂、羟基丙烯酸树脂及弹性增韧树脂在90-100℃、转速在1000-1100rpm混合10-15min,得树脂混合物;
(3)将(1)中的改性填料与(2)中的树脂混合物限于1200-1400rpm高速混合20-30min,再加入硅酸铝纤维、抗紫外线添加剂、润湿分散剂、固化剂均匀搅拌,通过螺杆机挤出熔融挤出,然后冷却切片、先粗粉碎,再研磨得到细粉,再通过旋风分离器分离,经500-600目分级过筛、检测,制得成品,即得到一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料。
本发明与现有技术相比,具有如下的有益效果:
(1)本发明以饱和聚酯树脂与羟基丙烯酸树脂为基料,利用它们之间进行交联反应可以形成网状三维结构,从而增强涂料的弹性、耐候性、耐高低温形变、附着力等性能,并且三维结结构可与改性填料更好地结合在一起,从而进一步增强涂料强度、耐候性、耐高低温形变等性能。
(2)本发明使用的弹性增热树脂与聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂具有较好的相容性,可以均匀分散于其中,并利用自身具有高弹性,从而提高涂料的弹性。
(3)本发明通过对填料进行改性处理,从而提高填料与基料之间相容性,从而进一步提高涂料的耐候性、耐高低温形变等性能。
(4)本发明通过涂料熔融挤出、粗粉碎、细粉碎、过筛等步骤,使得涂料的各组分更好相容一起,从而提高涂料的弹性、耐候性、耐高低温形变、附着力等性能。
(5)本发明的弹性抗风沙耐候耐温变涂料制备工艺简单,容易实现工业化生产。
具体实施方式
以下通过实施例形式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例,凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂35份;
羟基丙烯酸树脂5份;
弹性增韧树脂5份;
相变石蜡微胶囊3份;
钛白粉2份;
硅微粉2份;
聚乙烯醇0.5份;
硅酸铝纤维0.8份;
抗紫外线添加剂0.3份;
润湿分散剂0.1份;
固化剂0.4份。
其中,所述饱和树脂为轻度支链化的羟基饱和聚酯树脂。
其中,所述弹性增韧树脂为长链线性分子结构中含有羟基官能团的聚酯化合物。
其中,所述抗紫外线添加剂为uv-531(2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮)。
其中,所述润湿分散剂为efka-5065。
其中,所述固化剂为羟烷基酰胺。
本发明还提供了上述弹性抗风沙耐候耐温变涂料的,包括以下步骤:
(1)将钛白粉、硅微粉加入8倍重量的去离子水中,调节平h调至3,然后加入相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇,在60℃搅拌1h,再将ph至调至7,继续搅拌2h,然后在150℃干燥4h,冷却后研磨至500-600目,得改性填料;
(2)将饱和树脂、羟基丙烯酸树脂及弹性增韧树脂在90℃、转速在1000rpm混合10min,得树脂混合物;
(3)将(1)中的改性填料与(2)中的树脂混合物限于1200rpm高速混合20min,再加入硅酸铝纤维、抗紫外线添加剂、润湿分散剂、固化剂均匀搅拌,通过螺杆机挤出熔融挤出,然后冷却切片、先粗粉碎,再研磨得到细粉,再通过旋风分离器分离,经500-600目分级过筛、检测,制得成品,即得到一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料。
实施例2
一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂45份;
羟基丙烯酸树脂15份;
弹性增韧树脂10份;
相变石蜡微胶囊8份;
钛白粉6份;
硅微粉5份;
聚乙烯醇2.5份;
硅酸铝纤维2.8份;
抗紫外线添加剂0.8份;
润湿分散剂0.7份;
固化剂1.2份。
其中,所述饱和树脂为轻度支链化的羟基饱和聚酯树脂。
其中,所述弹性增韧树脂为长链线性分子结构中含有羟基官能团的聚酯化合物。
其中,所述抗紫外线添加剂为uv-531(2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮)。
其中,所述润湿分散剂为efka-4010。
其中,所述固化剂为羟烷基酰胺。
本发明还提供了上述弹性抗风沙耐候耐温变涂料的,包括以下步骤:
(1)将钛白粉、硅微粉加入12倍重量的去离子水中,调节平h调至3,然后加入相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇,在70℃搅拌1h,再将ph至调至7,继续搅拌2h,然后在150℃干燥6h,冷却后研磨至500-600目,得改性填料;
(2)将饱和树脂、羟基丙烯酸树脂及弹性增韧树脂在100℃、转速在1100rpm混合15min,得树脂混合物;
(3)将(1)中的改性填料与(2)中的树脂混合物限于1400rpm高速混合30min,再加入硅酸铝纤维、抗紫外线添加剂、润湿分散剂、固化剂均匀搅拌,通过螺杆机挤出熔融挤出,然后冷却切片、先粗粉碎,再研磨得到细粉,再通过旋风分离器分离,经500-600目分级过筛、检测,制得成品,即得到一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料。
实施例3
一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂40份;
羟基丙烯酸树脂10份;
弹性增韧树脂7.5份;
相变石蜡微胶囊5.5份;
钛白粉4份;
硅微粉3.5份;
聚乙烯醇1.5份;
硅酸铝纤维1.8份;
抗紫外线添加剂0.5份;
润湿分散剂0.4份;
固化剂0.8份。
其中,所述饱和树脂为轻度支链化的羟基饱和聚酯树脂。
其中,所述弹性增韧树脂为长链线性分子结构中含有羟基官能团的聚酯化合物。
其中,所述抗紫外线添加剂为uv-531(2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮)。
其中,所述润湿分散剂为efka-5065。
其中,所述固化剂为羟烷基酰胺。
本发明还提供了上述弹性抗风沙耐候耐温变涂料的,包括以下步骤:
(1)将钛白粉、硅微粉加入10倍重量的去离子水中,调节平h调至3,然后加入相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇,在65℃搅拌1h,再将ph至调至7,继续搅拌2h,然后在150℃干燥5h,冷却后研磨至500-600目,得改性填料;
(2)将饱和树脂、羟基丙烯酸树脂及弹性增韧树脂在95℃、转速在1050rpm混合12min,得树脂混合物;
(3)将(1)中的改性填料与(2)中的树脂混合物限于1300rpm高速混合25min,再加入硅酸铝纤维、抗紫外线添加剂、润湿分散剂、固化剂均匀搅拌,通过螺杆机挤出熔融挤出,然后冷却切片、先粗粉碎,再研磨得到细粉,再通过旋风分离器分离,经500-600目分级过筛、检测,制得成品,即得到一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料。
实施例4
一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂38份;
羟基丙烯酸树脂12份;
弹性增韧树脂7份;
相变石蜡微胶囊6份;
钛白粉3份;
硅微粉4份;
聚乙烯醇2份;
硅酸铝纤维1份;
抗紫外线添加剂0.6份;
润湿分散剂0.3份;
固化剂1份。
其中,所述饱和树脂为轻度支链化的羟基饱和聚酯树脂。
其中,所述弹性增韧树脂为长链线性分子结构中含有羟基官能团的聚酯化合物。
其中,所述抗紫外线添加剂为uv-531(2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮)。
其中,所述润湿分散剂为efka-4010。
其中,所述固化剂为羟烷基酰胺。
本发明还提供了上述弹性抗风沙耐候耐温变涂料的,包括以下步骤:
(1)将钛白粉、硅微粉加入9倍重量的去离子水中,调节平h调至3,然后加入相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇,在68℃搅拌1h,再将ph至调至7,继续搅拌2h,然后在150℃干燥4.5h,冷却后研磨至500-600目,得改性填料;
(2)将饱和树脂、羟基丙烯酸树脂及弹性增韧树脂在90℃、转速在1100rpm混合13min,得树脂混合物;
(3)将(1)中的改性填料与(2)中的树脂混合物限于1250rpm高速混合23min,再加入硅酸铝纤维、抗紫外线添加剂、润湿分散剂、固化剂均匀搅拌,通过螺杆机挤出熔融挤出,然后冷却切片、先粗粉碎,再研磨得到细粉,再通过旋风分离器分离,经500-600目分级过筛、检测,制得成品,即得到一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料。
实施例5
一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料,其原料包括以下重量份的组分:
饱和聚酯树脂42份;
羟基丙烯酸树脂8份;
弹性增韧树脂8份;
相变石蜡微胶囊6份;
钛白粉4份;
硅微粉2份;
聚乙烯醇2.5份;
硅酸铝纤维2份;
抗紫外线添加剂0.4份;
润湿分散剂0.6份;
固化剂0.4份。
其中,所述饱和树脂为轻度支链化的羟基饱和聚酯树脂。
其中,所述弹性增韧树脂为长链线性分子结构中含有羟基官能团的聚酯化合物。
其中,所述抗紫外线添加剂为uv-531(2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮)。
其中,所述润湿分散剂为efka-4010。
其中,所述固化剂为羟烷基酰胺。
本发明还提供了上述弹性抗风沙耐候耐温变涂料的,包括以下步骤:
(1)将钛白粉、硅微粉加入11倍重量的去离子水中,调节平h调至3,然后加入相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇,在60℃搅拌1h,再将ph至调至7,继续搅拌2h,然后在150℃干燥6h,冷却后研磨至500-600目,得改性填料;
(2)将饱和树脂、羟基丙烯酸树脂及弹性增韧树脂在95℃、转速在1000-1100rpm混合12min,得树脂混合物;
(3)将(1)中的改性填料与(2)中的树脂混合物限于1400rpm高速混合20-30min,再加入硅酸铝纤维、抗紫外线添加剂、润湿分散剂、固化剂均匀搅拌,通过螺杆机挤出熔融挤出,然后冷却切片、先粗粉碎,再研磨得到细粉,再通过旋风分离器分离,经500-600目分级过筛、检测,制得成品,即得到一种弹性抗风沙耐候耐温变涂料。
对比例1
将羟基丙烯酸树脂替换成普通酚醛树脂,其他组分和制备方法与实施例3一致。
对比例2
将弹性增韧树脂去掉,其他组分和制备方法与实施例3一致。
对比例3
将步骤(1)改成:将钛白粉、硅微粉、相变石蜡微胶囊和聚乙烯醇混合在一起,在60℃搅拌1h,其他制备步骤与实施例3一致。
实验例
将本发明实施例1-5及对比例1-3制得的弹性抗风沙耐候耐温变涂料进行性能测试,具体结果见表1。
表1
由表1可知,本发明的饱和聚酯树脂与羟基丙烯酸树脂的交联反应形成的三维网状结构及弹性增韧树脂可以提高涂料的弹性、耐候性、耐高低温形变等性能,填料的改性处理可以使其更好分散于涂料中,从而提高涂料的耐候性、抗冲击等性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。