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CN104694051A - 一种纳米粉末改性的粘结剂的制备方法 - Google Patents

一种纳米粉末改性的粘结剂的制备方法 Download PDF

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CN104694051A
CN104694051A CN201510143412.5A CN201510143412A CN104694051A CN 104694051 A CN104694051 A CN 104694051A CN 201510143412 A CN201510143412 A CN 201510143412A CN 104694051 A CN104694051 A CN 104694051A
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Abstract

本发明提供了一种纳米粉末改性的粘结剂的制备方法,该粘结剂中使用了表面改性的碳化硅纳米粉末,有效提高了粘结剂成膜后涂膜的强度、硬度和韧性;碳化硅纳米粉末表面被聚甲基丙烯酸甲酯改性后,将其用于粘结剂中改性后的碳化硅纳米粉末表面的聚合物与羟基聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷中各基团相互作用,进一步增加了涂膜的硬度、强度和耐刮擦性,延长了涂膜的使用寿命。

Description

一种纳米粉末改性的粘结剂的制备方法
技术领域
本发明属于粘结剂技术领域,具体涉及一种含改性碳化硅纳米粉末的耐磨耐刮擦粘结剂的制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展,人民生活和物质水平的提高,为了适应城市化和大都市的发展需要,粘结剂的用途也随之延伸。原有的以装饰为目的的粘结剂,已不满足现代化城市建设和国民经济发展的需要。所以自20世纪70年代起,伴随着现代化城市建设、建筑装饰的发展,研发了一系列具有特殊功能和用途的新型粘结剂。
美术粘结剂是粘结剂的众多品种之一,该类粘结剂中有机高分子材料所形成的涂膜起到保护、装饰、美化的作用,富有立体感,其成膜后形成各种美丽图案花纹,由传统的美术粘结剂绘制的美术作品,其耐磨耐刮擦性仍不够理想,因此,为提高该类美术作品中涂膜的硬度、强度和韧性,延长涂膜的寿命,需要对粘结剂作进一步的改善。
发明内容
本发明的目的是在现有耐磨耐刮擦粘结剂的基础上作出进一步的改进,提供一种具有良好耐磨耐刮擦粘结剂及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种纳米粉末改性的粘结剂的制备方法,所述粘结剂以重量份数计包括如下组分:改性碳化硅粉末 15份,羟基聚丙烯酸酯乳液 40份,聚有机硅氧烷乳液35份,聚磷酸铵 15份,,润湿剂 0.3份,PH调节剂 0.2份,聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚 0.3份,过氧化氢二异丙苯 15份,聚苯二甲酸二烯丙酯8份,钛白粉 3份,氯化镁 3份、丙二醇甲醚醋酸酯 0.5份,二甲基二烯丙基氯化铵8份,硅油10份,溶剂 30份;
所述粘结剂通过以下步骤获得:
a)取粒径为50nm的碳化硅粉末加入烧瓶中,而后加入去离子水,升温至80℃,搅拌分散,而后加入硅烷偶联剂,维持80℃,氮气保护下反应2小时,过滤,洗涤,干燥,得到的粉末备用;在烧瓶中加入十二烷基磺酸钠0.25g,上述备用的固体1g和磷酸盐缓冲溶液,充分搅拌,通氮气升温至60℃,加入0.3g过硫酸钾和3.5g甲基丙烯酸甲酯,反应24小时,经过滤,洗涤,干燥,获得改性碳化硅粉末;
b)分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份,聚有机硅氧烷乳液35份,聚磷酸铵 15份,硅油10份,溶剂 30份,加入容器中,以500转/分的速率搅拌混合,搅拌分散30分钟,再将改性碳化硅粉末 15份,润湿剂 0.3份,PH调节剂 0.2份,过氧化氢二异丙苯 15份,聚苯二甲酸二烯丙酯8份,二甲基二烯丙基氯化铵8份,钛白粉 3份,氯化镁 3份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.2份依次加入上述混合物中,以450转/分的速率继续搅拌20分钟,最后再加入丙二醇甲醚醋酸酯0.5份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.1份,以450转/分的速率继续搅拌30分钟,得到纳米粉末改性的粘结剂的粘结剂。
所述粘结剂组合物中还包含防腐剂0.2重量份。
所述粘结剂组合物的制备过程在25℃下进行。
所述粘结剂组合物中还包含硅藻土2重量份。
有益效果
本发明的有益效果在于粘结剂中使用了改性碳化硅粉末,有效提高了粘结剂成膜后涂膜的强度、硬度和韧性;碳化硅粉末表面被聚甲基丙烯酸甲酯改性后,将其用于粘结剂中,改性后的碳化硅粉末表面的聚合物与羟基聚丙烯酸酯、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、过氧化氢二异丙苯 、聚苯二甲酸二烯丙酯、丙二醇甲醚醋酸酯和聚有机硅氧烷中各基团相互作用,进一步增加了涂膜的硬度、强度和耐刮擦性,延长了涂膜的使用寿命。
具体实施方式
为更详细的说明本发明的发明内容,下面结合具体实施例进一步说明。
实施例1
改性碳化硅粉末的制备:取粒径为50nm的碳化硅粉末加入烧瓶中,而后加入去离子水,升温至80℃,搅拌分散,而后加入硅烷偶联剂,维持80℃,氮气保护下反应2小时,过滤,洗涤,干燥,得到的粉末备用;在烧瓶中加入十二烷基磺酸钠0.25g,上述备用的固体1g和磷酸盐缓冲溶液,充分搅拌,通氮气升温至60℃,加入0.3g过硫酸钾和3.5g甲基丙烯酸甲酯,反应24小时,经过滤,洗涤,干燥,获得改性碳化硅粉末;
粘结剂的制备:分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份,聚有机硅氧烷乳液35份,聚磷酸铵 15份,硅油10份,溶剂 30份,加入容器中,以500转/分的速率搅拌混合,搅拌分散30分钟,再将改性碳化硅粉末 15份,润湿剂 0.3份,PH调节剂 0.2份,过氧化氢二异丙苯 15份,聚苯二甲酸二烯丙酯8份,二甲基二烯丙基氯化铵8份,钛白粉 3份,氯化镁 3份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.2份依次加入上述混合物中,以450转/分的速率继续搅拌20分钟,最后再加入丙二醇甲醚醋酸酯0.5份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.1份,以450转/分的速率继续搅拌30分钟,得到纳米粉末改性的耐磨耐擦的粘结剂。
对比例1
分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份,聚有机硅氧烷乳液30份,聚磷酸铵 10份,溶剂 20份,加入容器中,25℃下以400转/分的速率搅拌混合,搅拌分散30分钟,再将润湿剂 0.3份,PH调节剂 0.2份,过氧化氢二异丙苯 15份,钛白粉 3份,氯化镁 3份,硅藻土2份,防腐剂 0.2份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.2依次加入上述混合物中,以450转/分的速率继续搅拌20分钟,最后再加入丙二醇甲醚醋酸酯0.5份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.1份,以450转/分的速率继续搅拌30分钟,得到耐磨耐刮擦的粘结剂。
表1 涂层抗冲击性和耐磨性实验结果对比

Claims (4)

1.一种纳米粉末改性的粘结剂的制备方法,其特征在于所述粘结剂以重量份数计包括如下组分:改性碳化硅粉末 15份,羟基聚丙烯酸酯乳液 40份,聚有机硅氧烷乳液35份,聚磷酸铵 15份,润湿剂 0.3份,PH调节剂 0.2份,聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚 0.3份,过氧化氢二异丙苯 15份,聚苯二甲酸二烯丙酯8份,钛白粉 3份,氯化镁 3份、丙二醇甲醚醋酸酯 0.5份,二甲基二烯丙基氯化铵8份,硅油10份,溶剂 30份等;
所述粘结剂通过以下步骤获得:
a)取粒径为50nm的碳化硅粉末加入烧瓶中,而后加入去离子水,升温至80℃,搅拌分散,而后加入硅烷偶联剂,维持80℃,氮气保护下反应2小时,过滤,洗涤,干燥,得到的粉末备用;在烧瓶中加入十二烷基磺酸钠0.25g,上述备用的固体1g和磷酸盐缓冲溶液,充分搅拌,通氮气升温至60℃,加入0.3g过硫酸钾和3.5g甲基丙烯酸甲酯,反应24小时,经过滤,洗涤,干燥,获得改性碳化硅粉末;
b)分别称取羟基聚丙烯酸酯乳液 40份,聚有机硅氧烷乳液35份,聚磷酸铵 15份,硅油10份,溶剂 30份,加入容器中,以500转/分的速率搅拌混合,搅拌分散30分钟,再将改性碳化硅粉末 15份,润湿剂 0.3份,PH调节剂 0.2份,过氧化氢二异丙苯 15份,聚苯二甲酸二烯丙酯8份,二甲基二烯丙基氯化铵8份,钛白粉 3份,氯化镁 3份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.2份依次加入上述混合物中,以450转/分的速率继续搅拌20分钟,最后再加入丙二醇甲醚醋酸酯0.5份和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.1份,以450转/分的速率继续搅拌30分钟,得到纳米粉末改性的粘结剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:粘结剂组合物中还包含防腐剂0.2重量份。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:粘结剂组合物的制备过程在25℃下进行。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:粘结剂组合物中还包含硅藻土2重量份。
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