一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其原料按重量份包括：聚氨酯樹脂55?58份，丙烯酸樹脂22?25份，甘油環(huán)氧樹脂20?23份，改性石墨烯7?10份，有機(jī)膨潤(rùn)土2?5份，云母粉4?7份，發(fā)泡劑1.3?1.6份，流平劑1.6?1.9份，分散劑1.8?2.2份，成膜助劑1.2?1.5份，顏料1.6?2份，氫化蓖麻油2.5?2.8份，去離子水56?60份。本發(fā)明耐磨性能好、附著力高，能夠滿足市場(chǎng)對(duì)耐磨、高附著力的環(huán)保型水性涂料的需求。
【專利說明】一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料
[0001 ] 本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)?2014106132220，申請(qǐng)日:2014年11月5日，發(fā)明名稱:一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料。
【背景技術(shù)】
[0003]水性涂料是以水為溶劑的涂料，以其無毒環(huán)保、無氣味、揮發(fā)物少、不燃不爆等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍越來越廣泛，然而，水性涂料的抗機(jī)械力如耐磨性能不佳，且附著力較差，涂層會(huì)隨著外力的施加而剝落，因此，市場(chǎng)上需求一種耐磨、高附著力的環(huán)保型水性涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基本【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，耐磨性能好、附著力高，能夠滿足市場(chǎng)對(duì)耐磨、高附著力的環(huán)保型水性涂料的需求。
[0005]本發(fā)明提出的一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂55-58份，丙烯酸樹脂22-25份，甘油環(huán)氧樹脂20-23份，改性石墨烯7_10份，有機(jī)膨潤(rùn)土2-5份，云母粉4-7份，發(fā)泡劑1.3-1.6份，流平劑1.6_1.9份，分散劑1.8-2.2份，成膜助劑
1.2-1.5份，顏料1.6-2份，氫化蓖麻油2.5-2.8份，去離子水56-60份；
改性石墨烯的制備過程中，按重量份將1-3份石墨烯和20-25份硫酸/硝酸配合液放入置于62-65°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為2_3h，第一次超聲分散的頻率為15-18KHZ，第一次超聲分散的功率為800-1000W;將物料A投入1.2-1.6 X 14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.1后第一次陳化1.1_1.4h，抽濾、干燥得到物料B;將物料B、16-20份二氯亞砜、8-11份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為72-76°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫20-22h后減壓蒸餾0.6-lh，第二次陳化1.1-1.4h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、5-8份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為3_5h，第二次超聲分散的頻率為55-58KHz，第二次超聲分散的功率為850-1100W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至105-112°C并保溫3.2-4h，減壓蒸餾0.5-lh后，抽濾、干燥得到改性石墨烯；
其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96-98wt%的硫酸溶液和濃度為52-55wt%的硝酸溶液按照4.1-4.4:1.2-1.5的體積比配制的混合溶液。
[0006]優(yōu)選地，聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、甘油環(huán)氧樹脂的重量比為56-57: 23-24:21-22。
[0007]優(yōu)選地，改性石墨烯、有機(jī)膨潤(rùn)土、云母粉的重量比為8-9: 3-4: 5-6份。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂56-57份，丙烯酸樹脂23-24份，甘油環(huán)氧樹脂21-22份，改性石墨烯8-9份，有機(jī)膨潤(rùn)土3-4份，云母粉5_6份，發(fā)泡劑1.4_1.5份，流平劑1.7-1.8份，分散劑1.9-2.1份，成膜助劑1.3-1.4份，顏料1.7-1.8份，氫化蓖麻油2.6-2.7份，去尚子水56-60份。
[0009]優(yōu)選地，改性石墨烯的制備過程中，按重量份將1.5-2份石墨烯和22-24份硫酸/硝酸配合液放入置于63-64°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為2.2-2.5h，第一次超聲分散的頻率為16-17KHz，第一次超聲分散的功率為840-900W;將物料A投入1.3-1.5 X 14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.1后第一次陳化1.2-1.3h，抽濾、干燥得到物料B;將物料B、17-18份二氯亞砜、9-10份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為73-75°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫20.5-21h后減壓蒸餾0.7-0.8h，第二次陳化1.2-1.3h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、6-7份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勾進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為3.5-4h，第二次超聲分散的頻率為56-57KHZ，第二次超聲分散的功率為900-1000W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至108-110°C并保溫3.4-3.8h，減壓蒸餾0.6-0.7h后，抽濾、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96-98wt%的硫酸溶液和濃度為53-54的％的硝酸溶液按照4.2-4.3:1.3-1.4的體積比配制的混合溶液。
[0010]本發(fā)明以聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂和甘油環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì)，使本發(fā)明具有良好的附著力和耐磨性能;添加的改性石墨烯、有機(jī)膨潤(rùn)土、云母粉能夠很好的分散在去離子水中，其中改性石墨烯是由石墨烯經(jīng)三乙烯四胺改性制成的，改性過程中，三乙烯四胺與石墨稀表面環(huán)氧基發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，形成的新的側(cè)鏈能與鄰位碳原子上的輕基反應(yīng)，形成雙鍵和羥胺，從而一方面大大提高了石墨烯在去離子水中的分散性、降低了石墨烯的團(tuán)聚現(xiàn)象，進(jìn)而易于向使用本發(fā)明的材料表面擴(kuò)散，從而提高本發(fā)明的附著力，另一方面改性石墨烯界面能增強(qiáng)，能夠有效嵌入并深度融合于本發(fā)明成膜物質(zhì)中，從而使本發(fā)明受到?jīng)_擊、摩擦等作用力時(shí)，本發(fā)明上的載荷能夠通過界面轉(zhuǎn)移到石墨烯上，從而吸收更多的作用力，增強(qiáng)了本發(fā)明的耐磨性能;而本發(fā)明在生產(chǎn)過程中無廢渣、廢氣、廢水排放，無環(huán)境污染，在使用中無毒無味、重金屬含量極低，對(duì)人體無危害，是一種環(huán)保型水性涂料。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂58份，丙烯酸樹脂22份，甘油環(huán)氧樹脂23份，改性石墨烯7份，有機(jī)膨潤(rùn)土 5份，云母粉4份，發(fā)泡劑1.6份，流平劑1.6份，分散劑2.2份，成膜助劑1.2份，顏料2份，氫化蓖麻油2.5份，去離子水60份；
改性石墨烯的制備過程中，按重量份將I份石墨烯和25份硫酸/硝酸配合液放入置于62°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為311，第一次超聲分散的頻率為151(!^，第一次超聲分散的功率為1000￥;將物料4投入1.2\14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為7.1后第一次陳化1.lh，抽濾、干燥得到物料B;將物料B、20份二氯亞砜、8份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為76°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫20h后減壓蒸餾lh，第二次陳化1.1h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、8份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為3h，第二次超聲分散的頻率為58KHz，第二次超聲分散的功率為850W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至112°C并保溫
3.2h，減壓蒸餾Ih后，抽濾、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96^%的硫酸溶液和濃度為55被％的硝酸溶液按照4.1:1.5的體積比配制的混合溶液。
[0013]實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂55份，丙烯酸樹脂25份，甘油環(huán)氧樹脂20份，改性石墨烯10份，有機(jī)膨潤(rùn)土 2份，云母粉7份，發(fā)泡劑1.3份，流平劑1.9份，分散劑1.8份，成膜助劑1.5份，顏料1.6份，氫化蓖麻油2.8份，去咼子水56份；
改性石墨烯的制備過程中，按重量份將3份石墨烯和20份硫酸/硝酸配合液放入置于65°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為2h，第一次超聲分散的頻率為18KHz，第一次超聲分散的功率為800W;將物料A投入1.6 X14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8后第一次陳化1.4h，抽濾、干燥得到物料B;將物料B、16份二氯亞砜、11份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為72°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫22h后減壓蒸餾0.6h，第二次陳化1.4h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、5份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勾進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為5h，第二次超聲分散的頻率為55KHz，第二次超聲分散的功率為1100W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至105°C并保溫4h，減壓蒸餾0.5h后，抽濾、干燥得到改性石墨烯；其中硫酸/硝酸配合液是濃度為98^%的硫酸溶液和濃度為52被％的硝酸溶液按照4.4:1.2的體積比配制的混合溶液。
[0014]實(shí)施例3
本發(fā)明提出的一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂57份，丙烯酸樹脂23份，甘油環(huán)氧樹脂22份，改性石墨烯8份，有機(jī)膨潤(rùn)土 4份，云母粉5份，發(fā)泡劑1.5份，流平劑1.7份，分散劑2.1份，成膜助劑1.3份，顏料1.8份，氫化蓖麻油2.6份，去咼子水60份。
[0015]改性石墨烯的制備過程中，按重量份將1.5份石墨烯和24份硫酸/硝酸配合液放入置于63°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為2.5h，第一次超聲分散的頻率為16KHz，第一次超聲分散的功率為900W;將物料A投入1.3 X 14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為7.1后第一次陳化1.2h，抽濾、干燥得到物料B;將物料B、18份二氯亞砜、9份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為75°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫20.5h后減壓蒸餾0.8h，第二次陳化1.2h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、7份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為3.5h，第二次超聲分散的頻率為57KHz，第二次超聲分散的功率為900W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至110°C并保溫3.4h，減壓蒸餾0.7h后，抽濾、干燥得到改性石墨稀;其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96wt%的硫酸溶液和濃度為54wt%的硝酸溶液按照4.2:1.4的體積比配制的混合溶液。
[0016]實(shí)施例4
本發(fā)明提出的一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂56份，丙烯酸樹脂24份，甘油環(huán)氧樹脂21份，改性石墨烯9份，有機(jī)膨潤(rùn)土 3份，云母粉6份，發(fā)泡劑1.4份，流平劑1.8份，分散劑1.9份，成膜助劑1.4份，顏料1.7份，氫化蓖麻油2.7份，去咼子水56份。
[0017]改性石墨烯的制備過程中，按重量份將2份石墨烯和22份硫酸/硝酸配合液放入置于64°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為2.2h，第一次超聲分散的頻率為17KHz，第一次超聲分散的功率為840W;將物料A投入1.5 X 14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8后第一次陳化1.3h，抽濾、干燥得到物料B;將物料
B、17份二氯亞砜、10份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為73°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫21h后減壓蒸餾0.7h，第二次陳化1.3h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、6份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為4h，第二次超聲分散的頻率為56KHz，第二次超聲分散的功率為1000W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至108°C并保溫3.8h，減壓蒸餾0.6h后，抽濾、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是濃度為98wt%的硫酸溶液和濃度為53wt%的硝酸溶液按照4.3:1.3的體積比配制的混合溶液。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐磨高附著力環(huán)保型水性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:聚氨酯樹脂56-57份，丙烯酸樹脂23-24份，甘油環(huán)氧樹脂21-22份，改性石墨烯8-9份，有機(jī)膨潤(rùn)土 3-4份，云母粉5-6份，發(fā)泡劑1.4-1.5份，流平劑1.7-1.8份，分散劑1.9_2.1份，成膜助劑I.3-1.4份，顏料1.7-1.8份，氫化蓖麻油2.6-2.7份，去離子水56-60份； 改性石墨烯的制備過程中，按重量份將1.5-2份石墨烯和22-24份硫酸/硝酸配合液放入置于63-64°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為2.2-2.5h，第一次超聲分散的頻率為16-17KHZ，第一次超聲分散的功率為840-900W;將物料A投入1.3-1.5 X 14份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.1后第一次陳化1.2-1.3h，抽濾、干燥得到物料B;將物料B、17-18份二氯亞砜、9-10份N，N-二甲基甲酰胺放入溫度為73-75°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫20.5-21h后減壓蒸餾0.7-0.8h，第二次陳化1.2-1.3h后抽濾、干燥得到物料C;將物料C、6-7份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勾進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為3.5-4h，第二次超聲分散的頻率為56-57KHz，第二次超聲分散的功率為900-1000W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至108-110°C并保溫3.4-3.Sh，減壓蒸餾0.6-0.7h后，抽濾、干燥得到改性石墨烯； 其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96-98wt%的硫酸溶液和濃度為52-55wt%的硝酸溶液按照4.1-4.4:1.2-1.5的體積比配制的混合溶液。
【文檔編號(hào)】C09D175/04GK106047115SQ201610413767
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年11月5日
【發(fā)明人】陳薇
【申請(qǐng)人】陳薇