一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层及其制备方法与流程

本发明涉及复合涂层，尤其涉及一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料及其制备方法。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）薄膜是一种性能比较全面的包装薄膜，其透明性好，有光泽；具有良好的气密性和保香性；而且机械性能优良，其强韧性是所有热塑性塑料中最好的，抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多；同时挺力好，尺寸稳定，适于印刷、纸袋等二次加工。

2、但目前pet薄膜不耐强碱，而且表面张力小，限制了其使用范围。涂层保护是用于预防、减缓或控制腐蚀，提高pet耐强碱腐蚀的一种防护手段，具有成本低廉、施工简单、适用范围广等优点。对传统防腐涂层进行改性，在满足越来越高的耐蚀性能要求的同时，增加如自清洁、防水性等其他防护功能，并减少有毒、有害voc的释放和使用成本，是有效拓展防腐涂层应用范围的一种新思路，也是未来防腐涂层的发展趋势，具有十分广阔的应用前景。

3、超疏水涂层是由一定的粗糙结构和低表面能构成的涂层，在与水接触的界面上会形成一层气膜，可以抑制水性介质与基体表面的直接接触，有效防止腐蚀介质向涂层内部的渗透，从而具有高效的防腐性能。

4、在诸多防腐涂料中，环氧树脂的使用其中较为广泛的材料之一。由于环氧树脂生产的涂料具有强稳定性、腐蚀防护性能好的特点，在建筑工程、化工产业生产、轮船航母等方面应用广泛。

5、传统的环氧涂层超疏水改性方法一般添加含氟单体、硅氧烷等低表面能物质，但其存在以下问题：（1）含氟聚合物与pet薄膜基材表面之间的粘接力不强导致涂层的耐摩擦，耐洗涤性不强；（2）大多数方法条件苛刻、步骤繁琐、成本高，而且不具备普适性；（3）构筑超疏水超疏油所采用的含氟聚合物主要是油溶性的，这种油溶性含氟聚合物，需要用到大量的有机溶剂，不仅价格昂贵，而且会对环境造成污染，不利于大规模的产业化。

6、因此，如何采用环氧防腐涂层进行超疏水改性，开发一种具有优异的超疏水性，同时保持良好机械稳定性，并兼顾与基材pet薄膜结合强度，成为现代涂料及表面处理领域日益增长的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料及其制备方法，及一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层及其制备方法。

2、一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其原料按重量份包括：水性环氧树脂乳液30-60份，聚偏氟乙烯5-15份，微晶纤维素10-20份，饱和氨水1-5份，正硅酸乙酯2-8份，硫酸铜0.1-1份，2-甲基-2-丙烯酸-2-丙烯基酯1-5份，磷硅酸锶1-3份，稀释剂5-15份，固化剂1-2份。

3、优选地，所述水性环氧树脂乳液为环氧当量为850-1200的非离子型乳液；进一步优选地，购自上海绿嘉水性涂料有限公司的gem02型水性环氧树脂乳液，其环氧当量为850-1000。

4、优选地，聚偏氟乙烯的重均分子量为10万-30万。聚偏氟乙烯的分子量越大，强度越高，但分子量越高，造成熔融挤出困难，因此选择在10万-30万之间，可降低熔融挤出难度。

5、优选地，微晶纤维素的粒径为20-60μm，极限聚合度为15-150。

6、优选地，稀释剂包括二甲苯、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯。

7、优选地，二甲苯、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为10：1-5：1-5。

8、优选地，所述固化剂为固化剂k-62，其黏度为9500-15000mpa.s，活泼氢当量为225。

9、上述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料制备方法，包括如下步骤：

10、s1、向甲醇水溶液中加入微晶纤维素、饱和氨水，50-60℃搅拌均匀，滴加正硅酸乙酯，继续搅拌5-10h，加入硫酸铜搅拌均匀，加入2-甲基-2-丙烯酸-2-丙烯基酯搅拌均匀，氮气保护下密封送入至60co辐照处理5-10h，过滤，洗涤，50-60℃干燥得到预制二氧化硅粒子；

11、s2、将聚偏氟乙烯溶解于溶剂中，加入预制二氧化硅粒子超声分散2-5h，去除溶剂，160-200℃挤出得到改性聚偏氟乙烯；

12、s3、将改性聚偏氟乙烯、磷硅酸锶、稀释剂加入水性环氧树脂乳液中研磨混合，加入固化剂、水继续搅拌，离心排出体系中空气得到水性耐腐蚀复合涂料。

13、优选地，s1中，甲醇水溶液质量分数为50-60%。

14、优选地，s1中，辐照吸收剂量率为1-1.25kgy/h。

15、优选地，s2中，溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、柠檬酸三乙酯以及丁内酯中至少一种。

16、一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层制备方法，包括如下步骤：将pet薄膜浸渍在氢氧化钠溶液中，40-50℃静置5-15min，取出后用清水洗涤，然后浸渍于盐酸中，5-20℃静置1-3min，取出后用清水洗涤，晾干得到预处理pet薄膜；将上述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料喷涂于预处理pet薄膜表面，室温静置10-20h，120-150℃固化1-4h。

17、优选地，氢氧化钠溶液浓度为0.1-1mol/l。

18、优选地，盐酸浓度为0.1-1mol/l。

19、一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层，采用上述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层制备方法制得。

20、本发明的技术效果如下所示：

21、本发明中，在氨水的催化下，正硅酸乙酯水解形成纳米二氧化硅，沉积并均匀附着在微晶纤维素表面，而经辐照后，2-甲基-2-丙烯酸-2-丙烯基酯的大分子上产生自由基，并接枝在微晶纤维素表面。

22、微晶纤维素再经160-200℃挤出时，其表面接枝的2-甲基-2-丙烯酸-2-丙烯基酯不仅可与聚偏氟乙烯充分互溶，并将预制二氧化硅粒子偶联在聚偏氟乙烯上，然后与水性环氧树脂乳液复配，不仅可有效避免固化过程产生界面分离现象，减少涂料表面孔洞的产生。同时预制二氧化硅粒子可有效构筑超疏水涂层的粗糙表面，微晶纤维素构筑微米级的乳突，而每个乳突上有具有很多枝杈样的纳米结构，这些乳突和纳米结构布满涂层的表面，构筑了微纳米双重尺度结构，从而具有卓越的疏水性和自清洁功效。

23、由于pet薄膜置于氢氧化钠溶液中可促使其表面酯基打开，然后在盐酸作用下使得pet薄膜表面形成活性羟基，而水性环氧树脂乳液中含有大量活性双键与环氧基团，因此在固化过程中，可促使涂层与pet薄膜基材通过化学键牢固结合，有效提高涂层的耐久性。

24、本发明提出的方法操作简便，设备简单，条件温和，原料廉价易得，制备的防腐涂层具有良好的超疏水性、自清洁能力、附着力和防腐性，具有很好的使用价值和应用前景。

技术特征：

1.一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：水性环氧树脂乳液30-60份，聚偏氟乙烯5-15份，微晶纤维素10-20份，饱和氨水1-5份，正硅酸乙酯2-8份，硫酸铜0.1-1份，2-甲基-2-丙烯酸-2-丙烯基酯1-5份，磷硅酸锶1-3份，稀释剂5-15份，固化剂1-2份。

2.根据权利要求1所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其特征在于，聚偏氟乙烯的重均分子量为10万-30万。

3.根据权利要求1所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其特征在于，微晶纤维素的粒径为20-60μm，极限聚合度为15-150。

4.根据权利要求1所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其特征在于，稀释剂包括二甲苯、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯。

5.根据权利要求4所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其特征在于，二甲苯、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为10：1-5：1-5。

6.一种如权利要求1-5任一项所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料制备方法，其特征在于，s1中，辐照吸收剂量率为1-1.25kgy/h。

8.根据权利要求6所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料制备方法，其特征在于，s2中，溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、柠檬酸三乙酯以及丁内酯中至少一种。

9.一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将pet薄膜浸渍在氢氧化钠溶液中，40-50℃静置5-15min，取出后用清水洗涤，然后浸渍于盐酸中，5-20℃静置1-3min，取出后用清水洗涤，晾干得到预处理pet薄膜；将如权利要求1-6任一项所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料喷涂于预处理pet薄膜表面，室温静置10-20h，120-150℃固化1-4h。

10.一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层，其特征在于，采用权利要求9所述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层制备方法制得。

技术总结
本发明公开了一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料，其原料包括：水性环氧树脂乳液、聚偏氟乙烯、微晶纤维素、饱和氨水、正硅酸乙酯、硫酸铜、2‑甲基‑2‑丙烯酸‑2‑丙烯基酯、磷硅酸锶、稀释剂、固化剂。本发明公开了上述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂料制备方法。本发明公开了一种药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层。本发明公开了上述药用复合膜的水性耐腐蚀复合涂层制备方法，将PET薄膜预处理后，将上述水性耐腐蚀复合涂料喷涂于预处理PET薄膜表面，固化。

技术研发人员：周忠武,张红军,伏阳,郭培荣,何建忠
受保护的技术使用者：江苏中金玛泰医药包装有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13