改性聚乙烯醇水性涂料制备方法与流程

本发明涉及改性聚乙烯醇水性涂料制备设备，具体涉及改性聚乙烯醇水性涂料制备方法。

背景技术：

1、聚乙烯醇相对于聚偏二氯乙烯、evoh等包装材料来说，除了具有优越的阻隔性能，还不会对环境造成污染，它将是引领二十一世纪的绿色环保高阻隔涂料。但由于其自身结构的特性，具有两个应用上的缺陷而限制了其在市场上广泛应用。一是耐水性差，导致涂布聚乙烯醇的薄膜在自然环境中伴有吸潮发黏现象，尤其是高湿环境，极大的影响涂布膜的阻隔性能和外观；二是目前市场上现用的聚乙烯醇涂料固含极低如此低的固含在涂布后的干燥成膜速度太慢。

2、为了解决该问题，传统的解决方法是降低生产速度或加长烘箱长度及提高烘箱温度，这不仅导致设备能耗大大增加，直接影响生产效率，而且因固含低造成贮存和运输成本加大。因此，如何在保证聚乙烯醇涂料稳定性的条件下提高固含和耐水性已经成为业界最为关心的问题。而由于聚乙烯醇分子中含有大量的羟基，亲水性大，致使单纯以聚乙烯醇为基料制备的涂料，其耐水性能差而影响使用效果；

3、因此，本申请提出了改性聚乙烯醇水性涂料制备方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，解决了背景技术中提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，包括以下步骤：

4、s1：准备原料：所述原料包括聚乙烯醇、石墨烯、硅油、轻质碳酸钙、滑石粉、碱式碳酸铝、二氧化钛；

5、s2：利用改制设备制备改性聚乙烯醇基料：所述改制设备包括制备罐、搅拌机构和加热机构；

6、s2.1：聚乙烯醇和水一同倒入制备罐内，利用加热机构对水和聚乙烯醇混合溶液加热，并控制温度为75-85摄氏度，利用搅拌机构对水和聚乙烯醇混合溶液搅拌，得聚乙烯醇溶液；

7、s2.2：将聚乙烯醇溶液温度控制为100-140摄氏度，向聚乙烯醇溶液中滴加石墨烯和硅油，利用搅拌机构搅拌，制得改性聚乙烯醇基料；

8、s3：制备改性聚乙烯醇水性涂料：

9、s3.1：将s2制得的改性聚乙烯醇基料、轻质碳酸钙、滑石粉、碱式碳酸铝和二氧化钛按照配方倒置制备罐内混合；

10、s3.2：控制制备罐内温度为180摄氏度，并利用搅拌机构对s3.1中倒置制备罐中的混合物进行搅拌混合；

11、s3.3：混合完成后，对制备罐内混合物冷却，制得改性聚乙烯醇水性涂料。

12、进一步的：所述聚乙烯醇、石墨烯、硅油、轻质碳酸钙、滑石粉、碱式碳酸铝、二氧化钛的各原料占比为：聚乙烯醇70-100份，石墨烯20-40份，硅油7-13份，轻质碳酸钙16-28份，滑石粉18-30份，碱式碳酸铝9-20份，二氧化钛4-8份。

13、进一步的：所述改制设备包括制备罐、加热机构和搅拌机构；

14、所述制备罐包括顶部呈开口状的罐体，罐体顶部通过螺丝固定安装有用于对其开口端进行封堵的罐盖，罐体底部开设有安装槽，加热机构包括固定安装在安装槽内的电加热板一，电加热板一与安装槽内顶壁贴合；

15、所述搅拌机构包括呈竖直方向且转动安装在罐盖上的转轴，转轴底端贯穿罐盖且延伸至罐体内，转轴上且位于罐体内呈竖直方向线性阵列安装有多个搅拌杆，罐盖上固定安装有电机一，电机一的输出轴通过直齿轮组件与转轴相连接；

16、所述罐盖上开设有进料口，罐盖上铰接有用于对进料口封堵的盖板，罐盖上安装有用于驱使盖板在罐盖上转动的电推杆二；罐体的一侧底部位置开设有与其内部相连通的排料口，罐体上安装有用于对排料口封堵或取消封堵的封堵机构。

17、进一步的：所述封堵机构包括滑动板，其位于排料口外侧且与罐体相固接，滑动板顶部呈开口状，滑动板两侧内部对称开设有引导槽，两个引导槽内均滑动安装有连接轴，两个连接轴之间固定有用于对排料口封堵的封堵块；

18、所述引导槽包括第一槽以及与第一槽相连通的第二槽，第二槽位于第一槽远离排料口的一端，第一槽呈水平状，第二槽沿远离第一槽方向向上倾斜，当连接轴位于第一槽靠近第二槽的一端时，封堵块位于排料口外侧；

19、所述封堵块的纵截面呈l型，封堵块水平方向一端对排料口封堵、竖直方向一端靠近罐体的一侧开设有呈竖直方向的滑槽，滑槽内滑动安装有滑动块，罐体上且位于排料口的上方固定有与滑动块相连接的电推杆一。

20、进一步的：所述制备罐还包括支撑架，罐体铰接在支撑架上，支撑架上固定安装有用于驱使罐体转动的电机二，以形成所述排料口向下倾斜。

21、进一步的：所述转轴内构造有空腔，转轴上且位于罐体内呈竖直方向线性阵列开设有多个均与空腔相连通的贯穿槽，多个搅拌杆分别固定安装在多个贯穿槽内，搅拌杆内开设有通气腔，搅拌杆底部且位于转轴的两侧均开设有多个出气孔，搅拌杆上且位于出气孔内固定有单向阀，搅拌杆顶部且位于空腔内开设有连通孔，通过连通孔以使通气腔和空腔相连通，罐盖顶部安装有与空腔内部相连通的热气输送机构，其用于向空腔内输送热气，罐盖顶部安装有排气管。

22、进一步的：所述热气输送机构包括固定安装在罐盖顶部的通气壳，通气壳的一端安装有进气管、另一端固定安装有出气管，出气管通过转动接头与空腔内部相连通；通气壳顶部安装有安装孔，通气壳顶部且位于安装孔内固定安装有电加热板二。

23、进一步的：所述排气管中部固定安装有连接管，连接管远离排气管的一端与通气壳相连通，连接管位于安装孔远离出气管的一侧，排气管上且位于连接管远离罐盖的一侧固定有电磁阀一，连接管上固定安装有电磁阀二；

24、所述通气壳顶部且位于安装孔远离出气管的一侧开设有插槽，通气壳上且位于插槽内插设有用于对通气壳内部封堵的过滤板，通气壳顶部且位于插槽的一侧铰接有用于对过滤板限位的限位杆。

25、进一步的：所述转轴上且位于罐体内安装有用于对罐体内壁刮擦的刮擦机构；

26、所述刮擦机构包括呈水平方向且固定安装在转轴上的固定板，固定板远离转轴的一端与罐体内侧壁贴合，固定板上安装有与罐体内侧壁贴合的刮板。

27、进一步的：所述固定板位于最上方的搅拌杆的上方位置，固定板端部开设有滑接槽，刮板端部位于滑接槽内且与固定板滑动连接，固定板上且位于滑接槽内开设有与滑接槽相连通的容纳槽，容纳槽内活动贯穿有与刮板固接的连接块，容纳槽内固定有与连接块相连接的弹簧，容纳槽内侧壁固定有呈竖直方向的凸条，凸条的一侧呈弧面。

28、本发明提供了改性聚乙烯醇水性涂料制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

29、通过利用石墨烯改性聚乙烯醇，使得以聚乙烯醇为基料的水性涂料耐水性大大提高，该聚乙烯醇水性涂料具有良好流动性，固化成膜后兼具良好的附着能力和强度，提高本改性聚乙烯醇水性涂料的使用效果。

技术特征：

1.改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇、石墨烯、硅油、轻质碳酸钙、滑石粉、碱式碳酸铝、二氧化钛的各原料占比为：聚乙烯醇70-100份，石墨烯20-40份，硅油7-13份，轻质碳酸钙16-28份，滑石粉18-30份，碱式碳酸铝9-20份，二氧化钛4-8份。

3.根据权利要求2所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述改制设备包括制备罐、加热机构和搅拌机构；

4.根据权利要求3所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述封堵机构包括滑动板，其位于排料口外侧且与罐体相固接，滑动板顶部呈开口状，滑动板两侧内部对称开设有引导槽，两个引导槽内均滑动安装有连接轴，两个连接轴之间固定有用于对排料口封堵的封堵块；

5.根据权利要求4所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述制备罐还包括支撑架，罐体铰接在支撑架上，支撑架上固定安装有用于驱使罐体转动的电机二，以形成所述排料口向下倾斜。

6.根据权利要求5所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述转轴内构造有空腔，转轴上且位于罐体内呈竖直方向线性阵列开设有多个均与空腔相连通的贯穿槽，多个搅拌杆分别固定安装在多个贯穿槽内，搅拌杆内开设有通气腔，搅拌杆底部且位于转轴的两侧均开设有多个出气孔，搅拌杆上且位于出气孔内固定有单向阀，搅拌杆顶部且位于空腔内开设有连通孔，通过连通孔以使通气腔和空腔相连通，罐盖顶部安装有与空腔内部相连通的热气输送机构，其用于向空腔内输送热气，罐盖顶部安装有排气管。

7.根据权利要求6所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述热气输送机构包括固定安装在罐盖顶部的通气壳，通气壳的一端安装有进气管、另一端固定安装有出气管，出气管通过转动接头与空腔内部相连通；通气壳顶部安装有安装孔，通气壳顶部且位于安装孔内固定安装有电加热板二。

8.根据权利要求7所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述排气管中部固定安装有连接管，连接管远离排气管的一端与通气壳相连通，连接管位于安装孔远离出气管的一侧，排气管上且位于连接管远离罐盖的一侧固定有电磁阀一，连接管上固定安装有电磁阀二；

9.根据权利要求8所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述转轴上且位于罐体内安装有用于对罐体内壁刮擦的刮擦机构；

10.根据权利要求9所述的改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，其特征在于：所述固定板位于最上方的搅拌杆的上方位置，固定板端部开设有滑接槽，刮板端部位于滑接槽内且与固定板滑动连接，固定板上且位于滑接槽内开设有与滑接槽相连通的容纳槽，容纳槽内活动贯穿有与刮板固接的连接块，容纳槽内固定有与连接块相连接的弹簧，容纳槽内侧壁固定有呈竖直方向的凸条，凸条的一侧呈弧面。

技术总结
本发明提供改性聚乙烯醇水性涂料制备方法，包括以下步骤：S1：准备原料；S2：利用改制设备制备改性聚乙烯醇基料：所述改制设备包括制备罐、搅拌机构和加热机构；S2.1：聚乙烯醇和水一同倒入制备罐内，利用加热机构对水和聚乙烯醇混合溶液加热，并控制温度为75‑85摄氏度，利用搅拌机构对水和聚乙烯醇混合溶液搅拌，得聚乙烯醇溶液；S2.2：将聚乙烯醇溶液温度控制为100‑140摄氏度，向聚乙烯醇溶液中滴加石墨烯和硅油，利用搅拌机构搅拌。本发明通过利用石墨烯改性聚乙烯醇，使得以聚乙烯醇为基料的水性涂料耐水性大大提高，该聚乙烯醇水性涂料具有良好流动性，固化成膜后兼具良好的附着能力和强度，提高本改性聚乙烯醇水性涂料的使用效果。

技术研发人员：袁迪强
受保护的技术使用者：合肥市丰迪厚德新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24