本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域,且特別涉及一種涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的室外腔體涂料種類較多,主要包括水性類和油性類。
水性類主要包括:普通水性涂料、彈性涂料、真石漆、質(zhì)感涂料、水性花崗巖等。
油性類主要包括:普通油性涂料、氟碳漆、聚氨酯漆、地坪漆等。
上述的水性涂料和油性材料雖然在目前得以廣泛應(yīng)用。但是,水性類和油性類原料的選擇上比較傳統(tǒng),普遍缺乏防火功效。并且,雖然一些涂料在火勢(shì)初期可起到降低火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊淖饔茫坏┗饎?shì)旺盛就會(huì)失去作用,故一般用于防火要求較低的建筑物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的在于提供一種涂料,以具備較高的阻燃性能和耐磨性能,是一種適于在地面應(yīng)用的涂料。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種涂料的制備方法,以制備上述的涂料。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
一種涂料,包括:
一種涂料的制備方法,包括:
將30~35wt%的聚丙烯酸酯乳液、10~20wt%的氯偏乳液、5~10wt%的氫化蓖麻油、1~3wt%的抗氧化劑、6~12wt%的耐熱劑和3~5wt%的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。將24~28wt%的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于纖維網(wǎng)格布。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是:
本涂料具備較高的阻燃性能和耐磨性能,適于作為地面涂料的原料。
本涂料的制備方法具有操作簡(jiǎn)單和生產(chǎn)方便的特點(diǎn),能夠快速的制備上述的涂料。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的聚丙烯酸酯乳液、其制備方法、涂料及其制備方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
一種聚丙烯酸酯乳液,具有以下結(jié)構(gòu)通式:
其中:n、m、p和q各自為大于0的正整數(shù);
R1代表C1~6烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、5~6元芳雜環(huán);
R2代表氫、C1~6烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、-C1~6烷基-雜環(huán)烷基、-C1~6烷基-芳基、-C1~6烷基-5~6元芳雜環(huán)或-NZ2Z3;Z2和Z3獨(dú)立的代表氫、C1~6烷基、環(huán)烷基或雜環(huán)烷基。
作為優(yōu)選,上式的化合物中:
R1代表C1~6烷基、環(huán)烷基、芳基;
R2代表氫、C1~6烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、-C1~6烷基-芳基。
進(jìn)一步說(shuō)明:
當(dāng)R1為C1~6烷基時(shí),優(yōu)選為C1~3烷基;更優(yōu)選為C1烷基。
當(dāng)R1為環(huán)烷基時(shí),優(yōu)選為3~5元環(huán)烷基;更優(yōu)選為3元環(huán)烷基。
當(dāng)R1為芳基時(shí),優(yōu)選為苯基、鹵代苯基、C1~4烷基取代的苯基、萘基、氫化萘基、喹啉基、氫化喹啉基、取代基取代的稠雜環(huán)芳基;更優(yōu)選為苯基、對(duì)弗取代苯基、對(duì)甲基苯基、4-溴-2-氟-苯基、1-萘基、2-萘基、8-喹啉基、1,2,3,4-四氫-7-喹啉基、5-N,N-二甲基-1-奈基、5~6元芳雜環(huán)、-C1~6烷基-環(huán)烷基。其中,-C1~6烷基-環(huán)烷基優(yōu)選為-C1~3烷基-C3~6環(huán)烷基,最優(yōu)選為-C1烷基-環(huán)丁基。
當(dāng)R2為C1~6烷基時(shí),優(yōu)選為C1~3烷基;更優(yōu)選為C1烷基。
當(dāng)R2為環(huán)烷基時(shí),優(yōu)選為3~5元環(huán)烷基;更優(yōu)選為3元環(huán)烷基。
當(dāng)R2為雜環(huán)烷基時(shí),優(yōu)選氮雜環(huán)烷基;更優(yōu)選為哌啶-3-基。
當(dāng)R2為芳基時(shí),優(yōu)選為苯基、鹵代苯基、C1~4烷基取代的苯基、取代基取代的稠雜環(huán)芳基;更優(yōu)選為苯基、對(duì)弗取代苯基、對(duì)甲基苯基、4-溴-2-氟-苯基、5~6元芳雜環(huán)、-C1~6烷基-環(huán)烷基。其中,-C1~6烷基-環(huán)烷基優(yōu)選為-C1~3烷基-C3~6環(huán)烷基,最優(yōu)選為-C1烷基-環(huán)丁基。
當(dāng)R2為-C1~6烷基-芳基時(shí),優(yōu)選為C1~3烷基-苯基;更優(yōu)選為C1烷基-苯基。
承上述,本聚丙烯酸酯乳液具有較高的阻燃性能,是一種優(yōu)良的涂料原料。
一種聚丙烯酸酯乳液的制備方法,包括:
其通過(guò)以下反應(yīng)路線制得:以R1基丙烯酸甲酯單體、丙烯酸丁酯單體、丙烯酸單體和對(duì)R2甲基苯乙烯單體為底物,以蓖麻油聚氧乙烯醚類化合物為乳化劑,以鈦酸酯為引發(fā)劑聚合制得。
其中,R1基丙烯酸甲酯單體的R1代表C1~6烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、5~6元芳雜環(huán)。
對(duì)R2甲基苯乙烯單體的R2代表氫、C1~6烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、-C1~6烷基-雜環(huán)烷基、-C1~6烷基-芳基、-C1~6烷基-5~6元芳雜環(huán)或-NZ2Z3;Z2和Z3獨(dú)立的代表氫、C1~6烷基、環(huán)烷基或雜環(huán)烷基。
具體地,將40~45重量份的R1基丙烯酸甲酯、40~45重量份的丙烯酸丁酯、1~5重量份的丙烯酸、6~18重量份的對(duì)R2甲基苯乙烯、4~9重量份的蓖麻油聚氧乙烯醚類化合物和100~120重量份的水混合均勻后,并加入3~5重量份的鈦酸酯。在20~25℃的溫度下聚合3~6h,制得聚丙烯酸酯乳液。
其中,蓖麻油聚氧乙烯醚類化合物選自EL-30、EL-40、HEL-40和EL-60中的至少一種。可以理解,蓖麻油聚氧乙烯醚類化合可以選自EL-30、EL-40、HEL-40和EL-60中的一種,也可以選自EL-30、EL-40、HEL-40和EL-60中的兩種的任意比例的混合物,還可以選自EL-30、EL-40、HEL-40和EL-60中的三種的任意比例的混合物,更可以選自EL-30、EL-40、HEL-40和EL-60的任意比例的混合物。
鈦酸酯選自鈦酸四異丙酯、四異丙基鈦酸酯、鈦酸乙酯、鈦酸四乙酯、四乙氧基鈦、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯和雙(乙酰丙酮基)乙氧基異丙氧基鈦酸酯中的至少一種??梢岳斫猓佀狨ミx自上述鈦酸酯中的一種或多種的任意比例的混合物。
承上述,通過(guò)本聚丙烯酸酯乳液的制備方法能夠快速制備聚丙烯酸酯乳液。該聚丙烯酸酯乳液具有較高阻燃性能和較好的成膜效果。是一種適于在涂料中應(yīng)用涂層材料。
一種涂料,包括:
可以理解,本涂料包括上述的原料。其中,聚丙烯酸酯乳液和氯偏乳液之間的協(xié)同作用,能夠提高涂料的阻燃性能和成膜效果。
氫化蓖麻油作為增硬劑和潤(rùn)滑劑,能夠增加涂料的強(qiáng)度和滑性。
抗氧化劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯與三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯的混合物。通過(guò)向涂料中添加抗氧化劑,能夠防止或減緩由于摩擦而造成本涂料的氧化。
耐熱劑為馬來(lái)酰亞胺型耐熱改性劑。用過(guò)向涂料中添加耐熱劑能夠防止由于底面的溫度過(guò)高,導(dǎo)致加快涂料的老化??梢岳斫猓蜔釀┠軌蛱岣咄苛系臒岱€(wěn)定性。
建筑膠既能夠促使涂料中的乳液體系與纖維網(wǎng)格布粘接,還能夠促進(jìn)涂料與地面的粘接。作為優(yōu)選,建筑膠選用界面處理劑。
纖維網(wǎng)格布為網(wǎng)眼尺寸為1~5mm×1~5mm的玻璃纖維網(wǎng)格布。纖維網(wǎng)格布作為本涂料的骨架材料,能夠增強(qiáng)涂料的耐磨效果和抗沖擊性。作為優(yōu)選,網(wǎng)眼尺寸以3mm×3mm為宜。
進(jìn)一步優(yōu)化涂料的原料配比,涂料包括:31~34wt%的聚丙烯酸酯乳液、14~18wt%的氯偏乳液、7~8wt%的氫化蓖麻油、1~3wt%的抗氧化劑、8~12wt%的耐熱劑、3~4wt%的建筑膠和24~28wt%纖維網(wǎng)格布。通過(guò)優(yōu)化原料配比,進(jìn)一步提高涂料的耐磨效果和成膜效果,同時(shí)具備較高的抗沖擊性能。
一種涂料的制備方法,包括:
將30~35wt%的聚丙烯酸酯乳液、10~20wt%的氯偏乳液、5~10wt%的氫化蓖麻油、1~3wt%的抗氧化劑、6~12wt%的耐熱劑和3~5wt%的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。
將24~28wt%的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于述纖維網(wǎng)格布,即得。
為了保證涂料的耐磨性能和成膜效果,乳液體系的涂覆厚度以15~30mm為宜。
承上述,本涂料具有耐磨性能和成膜效果,同時(shí)具備較高的抗沖擊性能。適于在地面的應(yīng)用。
本涂料的制備方法具有操作簡(jiǎn)單和生產(chǎn)方便的特點(diǎn),能夠快速的制備上述的涂料。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
聚丙烯酸酯乳液的制備:
實(shí)施例1
實(shí)施例1a
將40kg的甲基丙烯酸甲酯、40kg的丙烯酸丁酯、1kg的丙烯酸、6kg的對(duì)環(huán)丙基甲基苯乙烯、4kg的EL-40和HEL-40的混合物以及100kg的水混合均勻。之后,加入3kg的鈦酸四異丙酯并在20℃的溫度下聚合4h,制得聚丙烯酸酯乳液。
實(shí)施例1b
將R1基丙烯酸甲酯替換為環(huán)丙烷丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)哌啶-3-基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例1a。
實(shí)施例1c
將R1基丙烯酸甲酯替換為苯基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)甲基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例1a。
實(shí)施例1d
將R1基丙烯酸甲酯替換為甲基-環(huán)丁基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)甲基-苯基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例1a。
實(shí)施例2
實(shí)施例2a
將41.5kg的對(duì)弗取代苯基丙烯酸甲酯、41kg的丙烯酸丁酯、2.5kg的丙烯酸、10kg的對(duì)甲基甲基苯乙烯、6kg的EL-60和105kg的水混合均勻。之后,加入4kg的鈦酸乙酯并在20℃的溫度下聚合5h,制得聚丙烯酸酯乳液。
實(shí)施例2b
將R1基丙烯酸甲酯替換為4-溴-2-氟-苯基環(huán)丁基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)環(huán)丙基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例2a。
實(shí)施例2c
將R1基丙烯酸甲酯替換為對(duì)甲基苯基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)哌啶-3-基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例2a。
實(shí)施例2d
將R1基丙烯酸甲酯替換為1,2,3,4-四氫-7-喹啉基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)甲基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例2a。
實(shí)施例3
實(shí)施例3a
將43.5kg的乙基丙烯酸甲酯、44kg的丙烯酸丁酯、3.5kg的丙烯酸、14kg的對(duì)甲基-環(huán)丁基甲基苯乙烯、7kg的EL-40和EL-60的混合物以及115kg的水混合均勻。之后,加入5kg的異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯和雙(乙酰丙酮基)乙氧基異丙氧基鈦酸酯的混合物并在25℃的溫度下聚合4h,制得聚丙烯酸酯乳液。
實(shí)施例3b
將R1基丙烯酸甲酯替換為甲基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)甲基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例3a。
實(shí)施例3c
將R1基丙烯酸甲酯替換為環(huán)丙基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)環(huán)丙基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例3a。
實(shí)施例3d
將R1基丙烯酸甲酯替換為5-N,N-二甲基-1-奈基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)對(duì)甲基苯基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例3a。
實(shí)施例4
實(shí)施例4a
將40kg的8-喹啉基丙烯酸甲酯、40kg的丙烯酸丁酯、1kg的丙烯酸、6kg的對(duì)甲基-苯基甲基苯乙烯、4kg的EL-30和120kg的水混合均勻。之后,加入5kg的四乙氧基鈦并在25℃的溫度下聚合5h,制得聚丙烯酸酯乳液。
實(shí)施例4b
將R1基丙烯酸甲酯替換為甲基-環(huán)丙基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)環(huán)丙基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例4a。
實(shí)施例4c
將R1基丙烯酸甲酯替換為2-萘基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)甲基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例4a。
實(shí)施例4d
將R1基丙烯酸甲酯替換為1-奈基丙烯酸甲酯;將對(duì)R2甲基苯乙烯替換為對(duì)對(duì)甲基苯基甲基苯乙烯,其它同實(shí)施例4a。
對(duì)比例1
將50kg的對(duì)弗取代苯基丙烯酸甲酯、50kg的丙烯酸丁酯、3kg的丙烯酸、20kg的對(duì)甲基甲基苯乙烯、10kg的EL-60和105kg的水混合均勻。之后,加入5kg的鈦酸乙酯并在20℃的溫度下聚合5h,制得聚丙烯酸酯乳液。
涂料的制備:
實(shí)施例5
實(shí)施例5a
將30kg的實(shí)施例1a制備的聚丙烯酸酯乳液、10kg的氯偏乳液、5kg的氫化蓖麻油、1kg的抗氧化劑、6kg的耐熱劑和3kg的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。
將20kg的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于纖維網(wǎng)格布,即得。
實(shí)施例5b
將實(shí)施例1a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例1b制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例5a。
實(shí)施例5c
將實(shí)施例1a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例1c制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例5a。
實(shí)施例5d
將實(shí)施例1a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例1d制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例5a。
實(shí)施例6
實(shí)施例6a
將31.5kg的實(shí)施例2a制備的聚丙烯酸酯乳液、14kg的氯偏乳液、6.5kg的氫化蓖麻油、1.5kg的抗氧化劑、8kg的耐熱劑和3.5kg的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。
將24kg的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于纖維網(wǎng)格布,即得。
實(shí)施例6b
將實(shí)施例2a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例2b制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例6a。
實(shí)施例6c
將實(shí)施例2a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例2c制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例6a。
實(shí)施例6d
將實(shí)施例2a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例2d制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例6a。
實(shí)施例7
實(shí)施例7a
將33.5kg的實(shí)施例3a制備的聚丙烯酸酯乳液、16kg的氯偏乳液、8.5kg的氫化蓖麻油、2.5kg的抗氧化劑、10kg的耐熱劑和4.5kg的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。
將26kg的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于纖維網(wǎng)格布,即得。
實(shí)施例7b
將實(shí)施例3a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例3b制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例7a。
實(shí)施例7c
將實(shí)施例3a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例3c制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例7a。
實(shí)施例7d
將實(shí)施例3a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例3d制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例7a。
實(shí)施例8
實(shí)施例8a
將35kg的實(shí)施例4a制備的聚丙烯酸酯乳液、20kg的氯偏乳液、10kg的氫化蓖麻油、3kg的抗氧化劑、12kg的耐熱劑和5kg的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。
將30kg的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于纖維網(wǎng)格布,即得。
實(shí)施例8b
將實(shí)施例4a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例4b制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例8a。
實(shí)施例8c
將實(shí)施例4a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例4c制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例8a。
實(shí)施例8d
將實(shí)施例4a制備的聚丙烯酸酯乳液替換為實(shí)施例4d制備的聚丙烯酸酯乳液,其余同實(shí)施例8a。
對(duì)比例2
將25kg的對(duì)比例1制備的聚丙烯酸酯乳液、25kg的氯偏乳液、10kg的氫化蓖麻油、3kg的抗氧化劑、5kg的耐熱劑和1kg的建筑膠混合均勻,得到乳液體系。
將25kg的纖維網(wǎng)格布覆蓋于待施工平面后,將乳液體系涂覆于纖維網(wǎng)格布,即得。
將實(shí)施例5、實(shí)施例6、實(shí)施例7和實(shí)施例8制得的涂料分別與對(duì)比例2制得的涂料進(jìn)行性能參數(shù)檢測(cè)和對(duì)比,其結(jié)果見(jiàn)表1、表2、表3和表4。
表1 實(shí)施例5制備的涂料的性能參數(shù)
表2 實(shí)施例6制備的涂料的性能參數(shù)
表3 實(shí)施例7制備的涂料的性能參數(shù)
表4 實(shí)施例8制備的涂料的性能參數(shù)
從表1、表2、表3和表4可以看出,實(shí)施例5~8制備的涂料各項(xiàng)性能參數(shù)優(yōu)于對(duì)比例2制備的涂料,是一種適于在地面應(yīng)用的涂料。也進(jìn)一步說(shuō)明了,實(shí)施例1~4制備的聚丙烯酸酯乳液的耐磨性能和成膜效果優(yōu)于對(duì)比例1制備的聚丙烯酸酯乳液。
以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。