改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料的製作方法
2023-08-02 15:58:46
專利名稱：改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料的製作方法
技術領域：
本發明涉及耐熱塗料，尤其涉及由碳-碳不飽和鍵反應所得高分子化合物中的乙烯基樹脂類塗料。
眾所周知，大多數以形成有機膜物質為主的塗料是不耐熱的，在200℃溫度下塗層變色，其機械性能也受到破壞。故目前在機械、化工、冶金等受熱部件或管道上用的耐熱塗料以形成無機膜物質為主的塗料，但這類塗料外觀欠佳，而且機械性能較差、使用壽命短;有機矽高分子類塗料具有良好的耐熱性、耐侯性、裝飾性和優良的機械性能，但其價格很高，難以被廣泛使用。尤其要提出的是大多數塗料以有機溶劑為分散介質，這不僅提高了塗料價格，而且在施工中還要消耗很多有機溶劑，這是很不經濟的;這類有機溶劑型塗料必需在全乾表面上施工，還往往會造成工期延長。
本發明旨在提供一種以水為分散介質的、性能優良、施工方便而且價格便宜的200℃級耐熱塗料。
基於目前的丙烯酸(酯)樹脂乳液粘度僅幾十釐泊，其粘結性較低;而且其膜的機械性能差，耐溫性能差，不能用來製造耐熱塗料。作為普通塗料的填料，如碳酸鈣、滑石粉、立德粉等無機填料雖然具有一定的耐熱性，但它們與有機成膜性物質的結合力不強，在高溫下易受破壞而粉化。而常用的有機顏料化學穩定性差，在溫度升溫時要產生色變，不能在耐熱塗料中使用。
本發明的耐熱塗料是通過如下措施實現的(一)採用用聚乙烯醇縮醛物將丙烯酸(酯)樹脂乳液改性而得的「改性丙烯酸酯樹脂乳液」和聚乙烯醇縮醛物樹脂作為有機高分子成膜物質;(二)用無機體質顏填料如活性蒙脫土、鋁粉、不鏽鋼粉、鎘粉、鐵粉等金屬粉，二氧化鈦、氧化銻、氧化鉻等金屬氧化物，及鎘黃、鉬桔紅、鐵紅、鈷蘭、石墨、二氧化矽等無機顏填料替代有機顏料和碳酸鈣、滑石粉、立德粉等無機填料。
本發明的耐熱塗料配方如下無機體質顏填料19～24%甲基羥基纖維素0.3～0.45%聚乙烯醇縮醛樹脂(以固含量為10±1%的溶液計)13～15%改性丙烯酸酯樹脂乳液(以固含量為23～51%的乳液計)13～15%鋁鹽溶液(濃度以1%計)0.8～1.2%其餘為水所述無機體質顏填料中，活性蒙脫土的比率為40～98%，其餘為其它體質顏填料，因為這是根據塗料的顏色而改變的。例如，在制白色耐熱塗料時，活性蒙脫土在無機顏填料中的比率大於9.5%;在製造鐵紅色耐熱塗料時，主要利用鋼廠廢物紅塵(氧化鐵)，它在無機顏填料中的比率大於50%，而活性蒙脫土的比率不足50%。
該塗料的製備方法是先將經研磨的無機體質顏填料用水浸泡，在攪拌條件下加入聚乙烯醇縮醛樹脂溶液和甲基羥基纖維溶液，加入鋁鹽溶液，再加改性丙烯酸酯樹脂乳液，最後調色、研磨。
所述聚乙烯醇縮醛樹脂溶液，係指聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮脲醛等聚乙烯醇縮醛物溶液或其混合物，或者是用脲醛改性的聚乙烯醇縮甲醛，其聚合度以500～1500為宜。
所述改性丙烯酸酯樹脂乳液是用聚乙烯醇縮醛物將丙烯酸系樹脂乳液或者丙烯酸酯系樹脂乳液改性而得的產物;所以，作為有機高分子成膜物質可用聚乙烯醇縮醛物與丙烯酸系樹脂乳液或者丙烯酸酯樹脂乳液直接配製，二者之間的固含量之比以1.0～2.0∶1為佳。
由於採用上述聚乙烯醇縮醛物與改性丙烯酸酯樹脂乳液作為有機高分子成膜物質，故其粘度與膜的機械強度比普通丙烯酸或丙烯酸酯樹脂乳液大1～2個數量級，其耐熱性也提高80～100℃。用它製造的塗料具有粘著力強，膜強度高的優點;本塗料以水為分散介質，省去了有機溶劑，還可在被塗物件表面初幹的條件下施工，而自然乾燥成膜時間大大低於普通油漆。因本塗料採用有機物與無機物的結合，對被塗物件的保護，在低於200℃的溫度下由有機膜結構承擔，在高於250℃的溫度下由無機結構承擔，即使在有機膜被破壞塗料600℃時粉化的條件下，SiO2、Al2O3、SiO2等會形成Si-O-Al等骨架，塗層仍不脫落。本塗料中的無機顏填料，如活性蒙脫土(雲南高鎂蒙脫土)、鋼廠回收的紅塵(Fe2O3·FeO2)、鐵粉等，大多系棄之不用的天然礦物或工業廢料，是價廉物美的耐熱原料，故本塗料價便宜而性能優良。
實施例1、本人已按上述方案，製備了一系列不同顏色的塗料，並施工於試樣表面，該塗料的表幹時間為2小時，實幹時間為8小時，將樣板加熱至200℃維持80小時，塗層不變色;在升溫到250℃，維持40小時，塗層顏色稍深，其機械強度不變;300～350℃時，顏色進一步加深後基本不再變化，而塗層依舊牢固，至500℃以上時，塗層強度才逐步下降。
2、本發明的耐熱塗料中用量最大的無機顏料有二種①活性蒙脫土(雲南富鎂蒙脫土)，其化學成分為SiO232.67%、Fe2O32.03%、Al2O39.58%、MgO 24.77%、CaO 15.28%;②鋼廠紅塵，其化學成分為SiO21.04%、Al2O30.5%、CaO 1.73%、MgO 1.09%、FeO 1.32%、Fe2O368.13%、S 3.22%及SiO2等。這二種原料中的成分都耐高溫，並在塗料膜層受高溫時形成Si-O-Al骨架，故本塗料能耐高溫，而且價格較低。
權利要求
1.一種由碳-碳不飽和健縮聚物和由滑石粉、碳酸鈣、立德粉等無機填料和有機顏料和溶劑製成的塗料，本發明的改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料的特徵在於它是用聚乙烯醇縮醛物將丙烯酸(酯)樹脂乳液改性而得的「改性丙烯酸酯樹脂乳液」和聚乙烯醇縮醛物樹脂作為有機高分子成膜物質；用無機體質顏填料如活性蒙脫土、鋁粉、不鏽鋼粉、鎘粉、鐵粉等金屬粉，二氧化鈦、氧化銻、氧化鉻等金屬氧化物，及鎘黃、鉬桔紅、鐵紅、鈷蘭、石墨、二氧化矽等無機顏填料替代有機顏料和碳酸鈣、滑石粉、立德粉等無機填料，本發明的耐熱塗料配方如下無機體質顏填料19～24%甲基羥基纖維素0.3～0.45%聚乙烯醇縮醛樹脂(以固含量為10±1%的溶液計)13～15%改性丙烯酸酯樹脂乳液(以固含量為23～51%的乳液計)13～15%鋁鹽溶液(濃度以1%計)0.8～1.2%其餘為水
2.根據權利要求1所述的改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料，其特徵在於該塗料的製備方法是先將經研磨的無機體質顏填料用水浸泡，在攪拌條件下加入聚乙烯醇縮醛樹脂溶液和甲基羥基纖維溶液，加入鋁鹽溶液，再加改性丙烯酸酯樹脂乳液，最後調色、研磨;所述無機體質顏填料中，活性蒙脫土的比率為40～98%，其餘為其它體質顏填料。
3.根據權利要求1所述的改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料，其特徵在於所述聚乙烯醇縮醛樹脂溶液，係指聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮脲醛等聚乙烯醇縮醛物溶液或其混合物，或者是用脲醛改性的聚乙烯醇縮甲醛，其聚合度以500～1500為宜。
4.根據權利要求1或2所述的改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料，其特徵在於所述改性丙烯酸酯樹脂乳液是用聚乙烯醇縮醛物將丙烯酸系樹脂乳液或者丙烯酸酯系樹脂乳液改性而得的產物;所以作為有機高分子成膜物質可用聚乙烯醇縮醛物與丙烯酸系樹脂乳液或者丙烯酸酯樹脂乳液直接配製，二者之間的固含量之比以1.0～2.0∶1為佳。
全文摘要
改性丙烯酸酯樹脂乳液耐熱塗料，它屬於帶有碳-碳不飽和縮聚物的塗料。本耐熱塗料用聚乙烯醇縮醛物和用聚乙烯醇縮醛物將丙烯酸系或丙烯酸酯系樹脂乳液改性而製得的改性丙烯酸酯樹脂乳液作為有機膜物質，用活性蒙脫土、鋼廠紅塵、金屬氧化物或金屬粉等耐熱無機體質顏填料替代立德粉、碳酸鈣、滑石粉等及有機顏料；對被塗物表面之保護，在低溫下由有機膜承擔，高溫下由無機骨架承擔，故能耐200℃～400℃高溫，而價格便宜。
文檔編號C09D133/08GK1047875SQ8910354
公開日1990年12月19日 申請日期1989年6月3日 優先權日1989年6月3日
發明者薛志純 申請人:薛志純