專利名稱：一種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法。
背景技術(shù)：
機(jī)車車輛、汽車、電機(jī)等制造行業(yè)的產(chǎn)品表面均需裝飾，裝飾涂裝時均要嵌填膩?zhàn)?，目前國?nèi)常用的膩?zhàn)佑性踊?、環(huán)氧改性膩?zhàn)樱趪鈩t有美國杜邦公司的聚酯膩?zhàn)?、PPG公司的聚酯膩?zhàn)?、日本立邦公司的不飽和聚酯膩?zhàn)拥?，它們共同的特點(diǎn)是常溫下干固快、附著力強(qiáng)、施工性能較好。但它們所用的固化劑即引發(fā)劑都是有機(jī)過氧化物。這種傳統(tǒng)的固化劑會釋放出不愉快的氣味對操作人員健康不利，且屬易燃易爆物品，在生產(chǎn)、運(yùn)輸中易變質(zhì)并且有安全隱患，確實(shí)有待改進(jìn)
發(fā)明內(nèi)容
·本發(fā)明的目的是提供ー種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法，它以水作固化劑，在常溫下的施工性能、干固性、附著力、柔韌性、抗沖擊性及與底面漆配套性等技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到鐵道部部頒標(biāo)準(zhǔn)TB/T2393-2001的要求，而且具備突出的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的技術(shù)方案是，ー種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法，其特征在于該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備方法包含如下步驟——取30-35重量份用雙環(huán)戊ニ烯改性的不飽和基樹脂作主基料，將取自鋼廠、鐵合金廠煉鐵過程中的水冷渣在馬弗爐中于1300-14000C下煅燒、冷卻再研磨至300-400目后加入3-5wt. %半水硫酸鈣共成14. 5——25重量份的輔助基料，將所述主基料、輔助基料投入1500-1800L/min的高速分散機(jī)中充分分散均勻后，按順序逐漸加入輔助引發(fā)劑4-5. 3重量份、氣孔封閉劑4——5. 5重量份、附著力增強(qiáng)劑34重量份、穩(wěn)定劑1-1. 88重量份、觸變劑3-4重量份、分散劑0. 17-0. 19重量份、填充劑20-32. 9重量份和調(diào)色劑4-5重量份，至形成均勻膏狀體后再入膠體研磨機(jī)研磨至細(xì)度< 50um即得膩?zhàn)赢a(chǎn)品包裝待用，所述輔助引發(fā)劑是過氧化硫酸鉀、鈉、銨鹽，所述氣孔封閉劑是以聚苯こ烯為基礎(chǔ)用順酐接枝改性的活性成膜膠，所述附著力增強(qiáng)劑是3-5vot. %的PVP異丙醇/甲基苯こ烯混合溶液，所述穩(wěn)定劑是順酐或順?biāo)岷铜h(huán)烷酸銅，所述觸變劑是ニ氧化硅膨潤土，所述分散劑是十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉，所述填充劑是滑石粉、重鈣粉，而所述調(diào)色劑是鈦白粉、立德粉或群青；該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的使用方法是取100重量份膏狀膩?zhàn)赢a(chǎn)品，向其中添加10 —15重量份pH值7— 8的自來水、井水或河水，攪拌均勻即可。所述制備方法中主基料的結(jié)構(gòu)式是
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fIin 、 、一、—、
1—0 一R —0 —C -CH = CH -C --0H ,式中的R代表ー?；蚨嘣眍悺?br> 、Jx本發(fā)明的有益效果是不僅各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合鉄道部部頒標(biāo)準(zhǔn)TB/T2393-2001的規(guī)定，而且具有突出的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。
具體實(shí)施例方式—種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法，其特征在干該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備方法包含如下步驟——取30— 35重量份用雙環(huán)戊ニ烯改性的不飽和基樹脂作主基料，將取自鋼廠、鐵合金廠煉鐵過程中的水冷渣在馬弗爐中于1300-1400°C下煅燒、冷卻再研磨至300-400目后加入3-5wt. %半水硫酸鈣共成14. 5——25重量份的輔助基料，將所述主基料、輔助基料投入1500-1800L/min的高速分散機(jī)中充分分散均勻后，按順序逐漸加入輔助引發(fā)劑4-5. 3重量份、氣孔封閉劑4——5. 5重量份、附著力增強(qiáng)劑3-4重量份、穩(wěn)定劑1_1. 88重量份、觸變劑3-4重量份、分散劑0. 17-0. 19重量份、填充劑20-32. 9重量份和調(diào)色劑4-5重量份，至形成均勻膏狀體后再入膠體研磨機(jī)研磨至細(xì)度< 50um即得膩?zhàn)赢a(chǎn)品包裝待用，所述輔助引發(fā)劑是過氧化硫酸鉀、鈉、銨鹽，所述氣孔封閉劑是以聚苯こ烯為基礎(chǔ)用順酐接枝改性的活性成膜膠，所述附著力增強(qiáng)劑是3-5vot. %的PVP異丙醇/甲基苯こ烯混合溶液，所述穩(wěn)定劑是順酐或順?biāo)岷铜h(huán)烷酸銅，所述觸變劑是ニ氧化硅膨潤土，所述分散劑是十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉，所述填充劑是滑石粉、重鈣粉，而所述調(diào)色劑是鈦白粉、立德粉或群青；該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的使用方法是取100重量份膏狀膩?zhàn)赢a(chǎn)品，向其中添加10-15重量份PH值7— 8的自來水、井水或河水，攪拌均勻即可?！?br> 00 I iI I所述制備方法中主基料的結(jié)構(gòu)式是JJ__q _R — 0 _c — CH = CH —C --0H
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式中的R代表ニ元或多元醇類。以下是具體實(shí)施例的配料表。原料序?qū)嵤├齀 「 2 丨一 3 f -1 te料名稱、ヽ^
1主.鎮(zhèn)料(不飽.和樹脂)31.8-32 303435
2輔助tt料IUI S. B202H
3鋪助引發(fā)劑4.9-55.34.54
4氣孔到閉劑4.6-55.5S4
I附ィず力.福.1....................................................................................................................................................................3:...9:4.....................................................................................................3...........................................·...................................................................3:....5..............................................................................................................4..............................................................
6穩(wěn)記劑L 73-1,8 1.061.88I
觸變劑3,8-433.23,5
8分散劑0. 1850. 170. 170. 19
9填充料27-2832.922.820
10調(diào)色劑4,53.854
11固化劑(上引發(fā)劑)水^^Jttf:水^^MjS 水^^SLf7Tlc^^KTTlT
100: 10-15 100:10-15 100: KM5 L00:1(FJ5表中的四個實(shí)施例配方其技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均符合TB/T2393-2001的規(guī)定。四個實(shí)施例中所示原料質(zhì)量性質(zhì)不變，只是調(diào)整了每個配方所取用的數(shù)量，其制備エ藝流程一祥。在這四種實(shí)施例配方內(nèi)可重復(fù)性制備出效果穩(wěn)定的本發(fā)明水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品。本發(fā)明的膩?zhàn)赢a(chǎn)品于常溫下能與水發(fā)生固化反應(yīng)的原因在于①膩?zhàn)拥闹骰喜捎昧穗p環(huán)戊ニ烯改性的不飽和基樹脂，這種樹脂氣干性好，成本相對低些，它與所有的不飽和基樹脂ー樣易發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)。在輔助固化劑(即本發(fā)明中輔助引發(fā)劑)和促進(jìn)劑(即本發(fā)明配方中生成的氫氧化鈣Ca(OH)2)的作用下產(chǎn)生自由基引發(fā)雙鍵，引發(fā)交聯(lián)聚合反應(yīng)

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n - 1 — 3當(dāng)向膩?zhàn)又屑铀畷r，水與輔助基料發(fā)生水化反應(yīng)生成部分Ca(OH)2，這又促進(jìn)了膩?zhàn)又休o助引發(fā)劑的分解而產(chǎn)生游離基。游離基引發(fā)膩?zhàn)又械闹骰?不飽和基樹脂)中的こ烯基單體和聚酯起加聚反應(yīng)。②膩?zhàn)咏M成中的輔助基料包含3Ca*Al203 (鋁酸三鈣)，3Ca0* SiO2)(硅酸三鈣)；2Ca0 SiO2 (硅酸ニ鈣)4CaO Al2O3 Fe2O3 (鐵鋁酸四鈣)和半水硫酸鈣，這些都是易與水進(jìn)行水化反應(yīng)的物質(zhì)。反應(yīng)機(jī)理示意如下A、硅酸三鈣、硅酸ニ鈣與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成凝膠態(tài)結(jié)晶水合物——水化硅酸鈣；2 (3Ca0 SiO2) +6H20=3Ca0 2Si02 H20+3Ca(OH)22 (2Ca0 SiO2) +6H20=3Ca0 2Si02 H2CHCa(OH)2B、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣與水發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠狀結(jié)晶水合物3Ca0 Al203+6H20=3Ca0 Al2O3 6H204CaO Al203Fe203+4Ca (OH) 2+22H20 = 4CaO Al2O3 13H20+4Ca0 Fe2O3 13H20C、由于膩?zhàn)拥妮o助基料中還有硫酸鈣以及水化反應(yīng)生成的部分Ca(OH)2會與水化反應(yīng)物繼續(xù)發(fā)生下列反應(yīng)，形成鐵酸鈣類、鋁酸鈣類水合固態(tài)物3Ca0 Al2O3 6H20+3CaS04+25H20=3Ca0 Al2O3 3CaS04 3IH2OCaO Fe2O3 (2-6) H20+2Ca (OH) 2+XH20=3Ca0 Fe2O3 X H2O3Ca0 Al2O3 6H20+Ca (OH) 2+12H20=4Ca0 Al2O3 19H20③主輔固化劑(亦稱主輔引發(fā)劑，水和無機(jī)過氧化鹽類)與膩?zhàn)踊系姆磻?yīng)輔助弓I發(fā)劑(無機(jī)過氧化鹽類)如過氧化硫酸鉀、鈉、銨鹽只溶于水，不溶于有機(jī)溶劑及樹脂中，在膩?zhàn)又苽溥^程中通常把輔助引發(fā)劑添加到膩?zhàn)拥闹骰?樹脂)中。當(dāng)施工時把主引發(fā)劑水加入到膩?zhàn)又?，膩?zhàn)又械妮o助引發(fā)劑遇水會較快溶解而產(chǎn)生游離基引發(fā)膩?zhàn)又械闹骰?樹脂)發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)，而水又與膩?zhàn)又械妮o助基料發(fā)生水化反應(yīng)(凝膠)，同時水化反應(yīng)過程中又產(chǎn)生出Ca(OH)2，這樣又促成膩?zhàn)又械妮o助引發(fā)劑進(jìn)ー步分解生成游離基，這些游離基又加速引發(fā)膩?zhàn)又械闹骰虾退膜诚┗鶈误w與不飽和聚酯起加聚反應(yīng)，最終使膩?zhàn)又械闹饕l(fā)劑(水)輔助引發(fā)劑(無機(jī)過氧化鹽類)都消耗盡了，膩?zhàn)右灿砷_始時稀稠膏狀體逐漸固化成固態(tài)物。通過上述各步驟實(shí)現(xiàn)了用水作固化劑使本發(fā)明制備的膩?zhàn)赢a(chǎn)品能在室溫(常溫)下干燥(固化)。④本發(fā)明水固化膩?zhàn)拥妮o助基料(3Ca0 Al2O3, 3Ca0 SiO2, 2Ca0 SiO2, CaSO4,4CaO -Ai2O3 Fe2O3)等混合物采用0. 3—0. 5%的PEG或十八酸的異丙醇/醋酸こ酷溶液進(jìn)行包覆預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)了延緩膩?zhàn)又械妮o助基料水化反應(yīng)的速度和易于分散的效果。⑤本發(fā)明的水固化膩?zhàn)又刑砑恿?ニ元羧酸(順酐或順?biāo)?和環(huán)烷酸銅復(fù)合型穩(wěn)定齊U，ニ元羧酸可以中和膩?zhàn)虞o助基料中帶入的游離石灰堿Ca(OH)2，減少它在膩?zhàn)觾Υ嬷械拇龠M(jìn)劑作用從而延長了膩?zhàn)拥馁A存期，環(huán)烷酸銅的加入能延緩膩?zhàn)邮褂贸跗诘慕宦?lián)聚合速率但又會促進(jìn)膩?zhàn)油抗纬赡ず笃诘募泳鄯磻?yīng)速率。從而保證了膩?zhàn)赢a(chǎn)品適應(yīng)于大面積涂刮施工的時間要求。⑥、本發(fā)明的水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品組成中的氣孔封閉劑是以聚苯こ烯為基礎(chǔ)用極性強(qiáng)的順酐對其接枝改性后的ー種活性成膜膠，其反應(yīng)機(jī)理示意如下·
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權(quán)利要求
1.一種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法，其特征在于該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備方法包含如下步驟——取30-35重量份用雙環(huán)戊二烯改性的不飽和基樹脂作主基料，將取自鋼廠、鐵合金廠煉鐵過程中的水冷渣在馬弗爐中于1300— 1400°C下煅燒、冷卻再研磨至300—400目后加入3 — 5wt. %半水硫酸鈣共成14. 5——25重量份的輔助基料，將所述主基料、輔助基料投入1500—1800L/min的聞速分散機(jī)中充分分散均勻后,按順序逐漸加入輔助引發(fā)劑4一5. 3重量份、氣孔封閉劑4——5. 5重量份、附著力增強(qiáng)劑3— 4重量份、穩(wěn)定劑I一I.88重量份、觸變劑3— 4重量份、分散劑0. 17—0. 19重量份、填充劑20— 32. 9重量份和調(diào)色劑4一5重量份，至形成均勻膏狀體后再入膠體研磨機(jī)研磨至細(xì)度< 50um即得膩?zhàn)赢a(chǎn)品包裝待用，所述輔助引發(fā)劑是過氧化硫酸鉀、鈉、銨鹽，所述氣孔封閉劑是以聚苯乙烯為基礎(chǔ)用順酐接枝改性的活性成膜膠，所述附著力增強(qiáng)劑是3 — 5vot. %的PVP異丙醇/甲基苯乙烯混合溶液，所述穩(wěn)定劑是順酐或順?biāo)岷铜h(huán)烷酸銅，所述觸變劑是二氧化硅膨潤土，所述分散劑是十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉，所述填充劑是滑石粉、重鈣粉，而所述調(diào)色 劑是鈦白粉、立德粉或群青；該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的使用方法是取100重量份膏狀膩?zhàn)赢a(chǎn)品，向其中添加10-15重量份PH值7-8的自來水、井水或河水，攪拌均勻即可。
2.如權(quán)利要求I所述的水固化膩?zhàn)拥闹苽浞椒?，其特征在于，其原料組成中的輔助基料是一種易發(fā)生水化反應(yīng)的、由鋁酸三鈣(3Ca Al2O3)、硅酸三鈣(3Ca0 Si02)、硅酸二鈣(2Ca0 SiO2)、鐵鋁酸四鈣(4CaO Al2O3 Fe2O3)和半水硫酸鈣組成的無機(jī)粉料混合物，其中含鋁酸三鈣6-15%，含硅酸三鈣45-60%，含硅酸二鈣10-30%，含鐵鋁酸四鈣5_10%，輔助基料取自鋼廠、鐵合金廠煉鐵過程中的一種水冷渣，它能滿足上述含3Ca0 -Al2O3, 3Ca0 SiO2,2Ca0 SiO2, CaSO4,4CaO Ai2O3 Fe2O3質(zhì)量成分的要求，其中的硅酸三鈣、硅酸二鈣可與水發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠狀的水化硅酸鈣，且鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣也與水反應(yīng)生成凝膠狀結(jié)晶水合物水化鋁酸三鈣和水化鐵鋁酸四鈣。
3.如權(quán)利要求I所述的一種水固化膩?zhàn)拥闹苽浞椒ǎ涮卣魇窃现胁捎玫臒o機(jī)過氧化物輔助引發(fā)劑只溶于水，不溶于有機(jī)溶劑和樹脂中，在膩?zhàn)又苽溥^程中通常把它添加到膩?zhàn)又骰蠘渲?，在不遇到水時非常穩(wěn)定利于膩?zhàn)赢a(chǎn)品較長時間的貯存，當(dāng)施工時加入主引發(fā)劑水后，會較快溶于水中產(chǎn)生游離基引發(fā)膩?zhàn)又械闹骰蠘渲八囊蚁┗鶈挝话l(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)而使膩?zhàn)痈晒獭?br> 4.本權(quán)利要求I所述的水固化膩?zhàn)拥闹苽浞椒?，其特征是加入氣孔封閉劑的目的是封閉膩?zhàn)痈晒踢^程形成的氣孔亦稱針孔，增強(qiáng)整體涂層的耐水耐腐蝕性，本發(fā)明中的氣孔封閉劑是以聚苯乙烯為基礎(chǔ)用極性強(qiáng)的順酐接枝改性的一種活性成膜膠，制備的反應(yīng)過程如下
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水固化膩?zhàn)赢a(chǎn)品的制備及使用方法，其特征在于該制備方法包含如下步驟取30-35重量份用雙環(huán)戊二烯改性的不飽和基樹脂作主基料，與源于鋼廠、煉鐵廠水冷渣之煅燒產(chǎn)物加半水硫酸鈣所得輔助基料14.5-25重量份一起投入高速分散機(jī)中分散均勻后，再順序加入定量之輔助引發(fā)劑、氣孔封閉劑、穩(wěn)定劑、分散劑和填充劑等，至形成均勻膏狀體后再入膠體研磨機(jī)研磨至所需細(xì)度即得產(chǎn)品；該膩?zhàn)赢a(chǎn)品的使用方法是取100重量份膏狀膩?zhàn)赢a(chǎn)品，向其中添加10-15重量份pH值7-8的自來水、井水或河水，攪拌均勻即可。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且具備突出的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號C09D5/34GK102786829SQ20121026868
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉之禮, 王曙光, 譚湘文 申請人:株洲華聯(lián)高科有限責(zé)任公司