專利名稱：微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及一種將來自可再生資源的微晶纖維素分散于丙烯酸樹 脂中，從而制備微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的新方法，可用于路線漆、地板漆、甲板漆 等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
耐磨涂料作為一種功能涂料應(yīng)用十分廣泛，將其涂覆于器材的表面，可以大大減 少器材的磨損，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。丙烯酸樹脂漆具有優(yōu)異的耐光性及戶外老化性能。根據(jù)結(jié)構(gòu)和成膜機(jī)理一般可分 為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂。熱塑性丙烯酸樹脂在成膜過程中不發(fā)生進(jìn)一 步交聯(lián)，因此它的相對分子量較大，具有良好的保光保色性、耐水耐化學(xué)性、干燥快、施工方 便，易于施工重涂和返工。熱塑性丙烯酸樹脂在汽車、電器、機(jī)械、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
目前，熱塑性丙烯酸樹脂由于硬度較低，未用于耐磨涂料領(lǐng)域。填料是耐磨涂料的 一個(gè)重要組成部分，通過在熱塑性丙烯酸樹脂中加入高硬度磨料，如剛玉、金剛砂、石英、氮 化硼、無機(jī)晶須(硫酸鈣、堿式硫酸鎂、鈦酸鉀)、有機(jī)晶須(聚4 一羥基丁酸酯、纖維素) 等，有望制備具有優(yōu)異的耐光性及戶外老化性能的丙烯酸耐磨涂料。纖維素廣泛存在于自然界，全球每年可生產(chǎn)數(shù)千億噸纖維素，是石油無法比擬的 可再生的重大資源。微晶纖維素(Microcrystalline cellulose,MCC)是一種以β_1，4葡 萄糖苷鍵結(jié)合的直接式多糖，由天然纖維素經(jīng)稀酸水解至極限聚合度制備，是一種無味、極 細(xì)微的白色短棒狀顆粒，其顆粒大小一般在20-80微米。微晶纖維素主要有個(gè)基本特征① 平均聚合度達(dá)到極限聚合度值；②具有纖維素的晶格特征，結(jié)晶度高于原纖維素；③具有 極強(qiáng)的吸水性，并且在水介質(zhì)中經(jīng)強(qiáng)力剪切作用后具有生成膠的能力。微晶纖維素具有較高結(jié)晶度的特點(diǎn)，可提供較高的機(jī)械強(qiáng)度。近年來，在納米增強(qiáng) 復(fù)合材料中被作為增強(qiáng)材料來使用，使用的基體包括聚氯乙烯、聚丙烯、聚氧乙烯等，都得 到了很好的性能改善。而采用微晶纖維素對丙烯酸樹脂進(jìn)行增強(qiáng)而用于耐磨涂料的報(bào)道在 國內(nèi)還鮮有見到。此外，在涂料中添加微晶纖維素，還能使涂料具有觸變性，以控制涂料的 黏度、流動(dòng)性與涂刷性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將微晶纖維素用于耐磨涂料，提高熱塑性丙烯酸樹脂的耐磨 性，提供一種制備微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的新方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的制備方法是(1)丙烯酸基體樹脂的制備用一定量的丙烯酸單體、引發(fā)劑、溶劑，在82°C的恒溫加熱攪拌器中反應(yīng)。聚合一 定時(shí)間后，控制樹脂的固體含量，出料。其中，所述丙烯酸單體為甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)；
所述溶劑為二甲苯；所述引發(fā)劑為過氧化(二)苯甲酰(BPO)。(2)微晶纖維素與丙烯酸基體樹脂共混稱取一定量的微晶纖維素加入到適量有機(jī)溶劑中，而后進(jìn)行超聲波分散約20min， 加入一定量丙烯酸基體樹脂，經(jīng)高速攪拌一定時(shí)間后，得樣品。其中，所述溶劑為二甲苯。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于1)本發(fā)明中使用的微晶纖維素是天然可再生材料，綠色環(huán)保。2)本發(fā)明所制備的丙烯酸耐磨涂料具有優(yōu)異的耐磨性(JM-4型磨耗儀測定，天津 市精科材料實(shí)驗(yàn)廠)。3)本發(fā)明所制備的丙烯酸耐磨涂料具有良好的保光保色性。4)本發(fā)明所制備的丙烯酸耐磨涂料具有優(yōu)異戶外老化性能。5)本發(fā)明所制備的丙烯酸耐磨涂料干燥快、施工方便。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 丙烯酸基體樹脂可以是按照下列方法獲得的稱取一定比例的丙烯酸單體(25份MMA，25份ΒΑ)，1份ΒΡ0，50份二甲苯，在82°C 的恒溫加熱攪拌器中反應(yīng)80 100分鐘，當(dāng)樹脂的固含量為60%左右結(jié)束，出料。實(shí)施例2 稱取1份微晶纖維素加入到10份二甲苯中，超聲波分散20min，得微晶 纖維素/ 二甲苯預(yù)分散體系。再加入50份丙烯酸基體樹脂，經(jīng)高速攪拌30min后，控制涂 料的固含量為50%左右，得微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3 稱取2份微晶纖維素加入到10份二甲苯中，超聲波分散20min，得微晶 纖維素/ 二甲苯預(yù)分散體系。再加入50份丙烯酸基體樹脂，經(jīng)高速攪拌30min后，控制涂 料的固含量為50%左右，得微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4 稱取3份微晶纖維素加入到10份二甲苯中，超聲波分散20min，得微晶 纖維素/ 二甲苯預(yù)分散體系。再加入50份丙烯酸基體樹脂，經(jīng)高速攪拌30min后，控制涂 料的固含量為50%左右，得微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料。其余同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的制備方法，其特征在于耐磨涂料可以是按照下列方法獲得的稱取1份微晶纖維素加入到10份二甲苯中，超聲波分散20min，得微晶纖維素/二甲苯預(yù)分散體系。再加入50份丙烯酸基體樹脂，經(jīng)高速攪拌30min后，控制涂料的固含量為50％左右，得微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的制備方法，其特征在于 所述微晶纖維素，來源于自然界各種各樣的生物中的纖維素，包括植物、動(dòng)物以及一些細(xì) 菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的制備方法，其特征在于 按丙烯酸基體樹脂總重量的百分比2 6%添加微晶纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的制備方法，其特征在于 丙烯酸基體樹脂可以是按照下列方法獲得的稱取一定比例的丙烯酸單體(25份MMA，25份BA)，1份ΒΡ0，50份二甲苯，在82V的恒 溫加熱攪拌器中反應(yīng)80 100分鐘，當(dāng)樹脂的固含量為60%左右結(jié)束，出料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將來自天然可再生資源的微晶纖維素分散于丙烯酸樹脂中，從而制備微晶纖維素增強(qiáng)丙烯酸耐磨涂料的新方法。所使用的微晶纖維素是天然可再生材料，綠色環(huán)保；同時(shí)，該涂料具有優(yōu)異的耐磨性、保光保色性和戶外老化性能，且干燥快、施工方便。該方法開辟了天然可再生的纖維素資源應(yīng)用的新領(lǐng)域，所制備的耐磨涂料適用于道路標(biāo)志漆、甲板漆、地板漆等。
文檔編號C09D5/00GK101885936SQ20101023583
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者徐杰, 薛嵐, 趙正華, 郭斌, 銀鵬 申請人:南京林業(yè)大學(xué)