一種轉(zhuǎn)爐渣改性水性涂料分散劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐渣改性水性涂料分散劑的制備方法,屬于涂料分散劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在涂料的組成部分中,有成膜物質(zhì),溶劑(水)、顔填料及助劑,其中涂料助劑占涂料組成部分中比重是最小的,但是它也是涂料產(chǎn)品中很重要的組成材料,對(duì)提高和改善涂料和涂膜的性能起到十分關(guān)鍵的作用。其中常見的涂料助劑有分散劑、流平劑、乳化劑、防腐劑、潤(rùn)濕劑、成膜助劑、消泡劑、增稠劑、多功能助劑等等。分散劑是一種能夠提高和改善固體或液體物料分散性能的涂料助劑,是一種高聚物表面活性劑,它具有很高的抗絮凝能力。在固體涂料研磨時(shí),加入分散劑,有助于顆粒粉碎并阻止已碎顆粒凝聚而保持分散體穩(wěn)定。不溶于水的油性液體在高剪切力攪拌下,可分散成很小的液珠,停攪拌后,在界面張力的作用下很快分層,而加入分散劑后攪拌,則能形成穩(wěn)定的乳濁液。加入分散劑的作用就是通過降低液體表面張力效應(yīng)、起泡傾向和潤(rùn)濕作用使涂料在高固形物含量下具有較低的粘度,從而保障涂料具有好的流變性。目前制備涂料分散劑的方法,大多是在較高的起始溫度下,以次磷酸鹽、異丙醇或亞硫酸氫鈉等作為分子量調(diào)節(jié)劑進(jìn)行聚合,以分批次或滴加單體與引發(fā)劑控制聚合反應(yīng)速度和均勻性。這些方法制備過程復(fù)雜,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),能耗高,生產(chǎn)效率低,環(huán)保安全性差,產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。因此研究出一種能耗低、生產(chǎn)效率高,安全環(huán)保的制備涂料分散劑的方法,在涂料領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)目前涂料分散劑大多是在較高的起始溫度下,以次磷酸鹽、異丙醇或亞硫酸氫鈉等作為分子量調(diào)節(jié)劑進(jìn)行聚合,以分批次或滴加單體與引發(fā)劑控制聚合反應(yīng)速度和均勻性,導(dǎo)致制備過程復(fù)雜,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),能耗高,生產(chǎn)效率低,環(huán)保安全性差的弊端,提供了一種轉(zhuǎn)爐渣改性水性涂料分散劑的制備方法,本發(fā)明以轉(zhuǎn)爐渣為主要原料,煅燒降溫后碾磨成顆粒物,加入氫氧化鈉溶液浸泡,與偶聯(lián)劑混合,再加丙烯酸浸泡,靜置后倒入反應(yīng)釜中,加入氧化鎂、過氧化月桂酰和水升溫反應(yīng),用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值,加入十二羥基硬脂酸和聚乙烯醇攪拌,降溫后出料再調(diào)節(jié)pH值即可。本發(fā)明生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單,所得產(chǎn)品分散性及適應(yīng)性廣,水溶性好,環(huán)保安全。
[0004]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)取500?800g轉(zhuǎn)爐渣放置于煅燒爐中,在溫度為800?1000°C,磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.8?
4.0T條件下,煅燒10?30min,待煅燒完成后,使用溫度為10?15°C的無水乙醇對(duì)轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行降溫,降溫至室溫后將其放入球磨機(jī)中進(jìn)行碾磨,過篩得40?50目顆粒物;
(2)將上述所得的顆粒物放入容器中,向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30?50%的氫氧化鈉溶液浸泡顆粒物,攪拌10?15min后過濾,將所得的過濾物與鈦酸酯偶聯(lián)劑按固液比2:1混合均勻,再向其中加入丙烯酸浸泡混合物,在溫度為35?40°C下,靜置1?2h后,將其倒入50L反應(yīng)釜中;
(3)向上述反應(yīng)爸中分別加入40?60g氧化鎂、110?150g過氧化月桂酰和1?2L的水,使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓,加壓至1.2?2.0MPa,以8?10°C /min的速度升溫至100?120°C,然后保持溫度3?5h,在此過程中保持轉(zhuǎn)速為400?600r/min ;
(4)待上述保溫結(jié)束后,降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,溫度降為70?80°C時(shí),使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH為7.5?8.0,再加入60?100g十二輕基硬脂酸,攪拌10?15min ;
(5)待上述攪拌結(jié)束后,向其中加入60?80g醇解度為80?85%的聚乙烯醇,攪拌30?40min,然后繼續(xù)降溫至40?45°C時(shí)出料,將所得的出料物放入容器中,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH為8?9,攪拌10?15min,即可。
[0005]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將制得的轉(zhuǎn)爐渣改性水性涂料分散劑添加于涂料中,添加量2?5mg/g,攪拌30?40min,測(cè)得分散劑的分散濃度為4.8?5.0%,分散性能好,與涂料相容性好,能形成穩(wěn)定的乳池液。
[0006]本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制得的涂料分散劑,分散性及適應(yīng)性廣,水溶性好,環(huán)保安全,對(duì)環(huán)境無危害,貯存穩(wěn)定好;
(2)該方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短,能耗低,生產(chǎn)成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先取500?800g轉(zhuǎn)爐渣放置于煅燒爐中,在溫度為800?1000 °C,磁場(chǎng)強(qiáng)度為
0.8?4.0T條件下,煅燒10?30min,待煅燒完成后,使用溫度為10?15°C的無水乙醇對(duì)轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行降溫,降溫至室溫后將其放入球磨機(jī)中進(jìn)行碾磨,過篩得40?50目顆粒物;然后將上述所得的顆粒物放入容器中,向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30?50%的氫氧化鈉溶液浸泡顆粒物,攪拌10?15min后過濾,將所得的過濾物與鈦酸酯偶聯(lián)劑按固液比2:1混合均勻,再向其中加入丙烯酸浸泡混合物,在溫度為35?40°C下,靜置1?2h后,將其倒入50L反應(yīng)爸中;再向上述反應(yīng)爸中分別加入40?60g氧化鎂、110?150g過氧化月桂酰和1?2L的水,使用氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加壓,加壓至1.2?2.0MPa,以8?10°C /min的速度升溫至100?120°C,然后保持溫度3?5h,在此過程中保持轉(zhuǎn)速為400?600r/min ;待上述保溫結(jié)束后,降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,溫度降為70?80°C時(shí),使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH為7.5?8.0,再加入60?100g十二輕基硬脂酸,攪拌10?15min ;最后待上述攪拌結(jié)束后,向其中加入60?80g醇解度為80?85%的聚乙烯醇,攪拌30?40min,然后繼續(xù)降溫至40?45°C時(shí)出料,將所得的出料物放入容器中,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH為8?9,攪拌10?15min,即可。
[0008]實(shí)例1
首先取500g轉(zhuǎn)爐渣放置于煅燒爐中,在溫度為800°C,磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.8T條件下,煅燒lOmin,待煅燒完成后,使用溫度為10°C的無水乙醇對(duì)轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行降溫,降溫至室溫后將其放入球磨機(jī)中進(jìn)行碾磨,過篩得40目顆粒物;然后將上述所得的顆粒物放入容器中,向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液浸泡顆粒物,攪拌lOmin后過濾,將所得的過濾物與鈦酸酯偶聯(lián)劑按固液比2:1混合均勻,再向其中加入丙烯酸浸泡混合物,在溫度為