本發(fā)明涉及藤條漆技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種抗氧化雙組份藤條漆及其制備方法。
背景技術(shù):
雙組分聚氨酯漆是由含羥基的水性樹(shù)脂和含-NCO基的交聯(lián)劑組成,施工前將兩者混合均勻, 成膜過(guò)程不同于溶劑型體系,成膜初期為物理干燥過(guò)程,隨著水分的蒸發(fā),分散體或乳液粒子凝聚,聚合物鏈相互擴(kuò)散和發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),涂膜性能好,具有較好的耐熱水性等,因此對(duì)其研究進(jìn)行得較多;
然而雙組分聚氨酯漆的主要缺陷為固化劑與水反應(yīng)生成各種副產(chǎn)物,引起涂膜交聯(lián)能力的喪失、活化期的縮短和氣泡的形成,導(dǎo)致涂膜無(wú)光和降低涂膜的物理化學(xué)性能,所以在其附著性能、耐候性、填充性、等方面仍需要改善;
聚氨酯屬于易燃材料,氧指數(shù)低,并且燃燒時(shí)會(huì)放出HCN、CO等有毒氣體和煙霧,因此作為漆材使用,具有較低的耐熱性,防火性差,使得其使用范圍受到一定的限制;
人們往往通過(guò)在易燃材料表面覆蓋一層含有阻燃助劑的難燃或不燃的漆膜來(lái)達(dá)到阻燃的目的,然而絕大多數(shù)木類阻燃劑均會(huì)對(duì)木材產(chǎn)生催化降解等不利影響,尤其是在高溫濕熱的環(huán)境中,阻燃木漆在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的力學(xué)性能變化逐漸引起學(xué)者們的注意,木類阻燃劑可以促進(jìn)木材熱解成炭,減少木類在較低溫度下的揮發(fā)性產(chǎn)物釋放,當(dāng)熱解發(fā)生時(shí),阻燃劑會(huì)促使木材內(nèi)部的化學(xué)成分分解,造成其力學(xué)性能的下降;
一種新型的納米級(jí)有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料-多面體低聚倍半硅氧烷引起人們的廣泛關(guān)注,向聚合物體系中加入很少量的多面體低聚倍半硅氧烷便會(huì)使復(fù)合材料的性能得到明顯的提高。多面體低聚倍半硅氧烷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為RSi1.5,其中R可以是反應(yīng)性基團(tuán),也可以是惰性基團(tuán)。反應(yīng)性基團(tuán)可以和其他化合物反應(yīng),而惰性基團(tuán)可以增加和基體的相容性。相鄰的Si 原子與Si 原子間距離為0.5nm,R基與R基間距約1.5nm ,它的內(nèi)核是由硅氧硅鍵組成的籠型結(jié)構(gòu),外殼為各種反應(yīng)性的有機(jī)基團(tuán),可與聚合物達(dá)到分子級(jí)別的復(fù)合,因而達(dá)到分子水平上的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化。它將無(wú)機(jī)物良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和其硅的疏水性引入聚氨酯體系中,具有顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種抗氧化雙組份藤條漆及其制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種抗氧化雙組份藤條漆,該漆是由質(zhì)量比為1.5-2:1的A組份和B組份組成,所述的A組份是由下述重量份的原料組成的:
對(duì)叔戊基苯酚1-2、丙酮50-60、甲醇10-14、單水氫氧化鋰2-3、20-30%的鹽酸40-50、異丁基三甲氧基硅烷10-15、乙腈1-2、3-氨基丙基三乙氧基硅烷4-7、二月桂酸二丁基錫0.1-0.2、聚乙二醇單甲醚0.8-1、異佛爾酮二異氰酸酯130-150、聚碳酸酯二醇180-200、1,4-丁二醇3-5、偶氮二異丁腈1.7-2、辛酸亞錫0.6-1、羥基錫酸鋅4-5、二烷基對(duì)二苯酚0.6-1、三氧化二銻2-3、馬來(lái)酸酐3-4、磷酸氫鈣2-3、N-羥甲基丙烯酰胺0.4-1、氧化聚乙烯蠟2-3、烯丙基硫脲1-2;
所述的B組份是由下述重量份的原料組成的:
八鉬酸銨1-2、N3390拜耳HDI三聚體固化劑1-2、三羥基聚醚6-10、二甲基硅油0.3-0.7、滑石粉6-10、聚異戊二烯2-3。
一種所述的抗氧化雙組份藤條漆的制備方法,所述的A組份的制備方法包括以下步驟:
(1)取上述丙酮重量的27-30%,加入叔戊基苯酚,攪拌均勻,在50-60℃下保溫加熱20-30分鐘,與上述甲醇、單水氫氧化鋰混合,攪拌均勻,滴加上述異丁基三甲氧基硅烷,在70-76℃下保溫?cái)嚢?7-20小時(shí),加入上述20-30%的鹽酸,攪拌均勻,抽濾,將沉淀用去離子水、乙醇依次洗滌2-3次,常溫干燥20-25小時(shí),得聚異丁基倍半硅氧烷;
(2)將上述氧化聚乙烯蠟加入到其重量4-6倍的四氫呋喃中,升高溫度為90-100℃,保溫?cái)嚢?0-17分鐘,加入二烷基對(duì)二苯酚,攪拌至常溫,得預(yù)混呋喃液;
(3)將上述聚異丁基倍半硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合,加入到混合料重量16-19倍的四氫呋喃中,在20-25℃下保溫?cái)嚢?0-25小時(shí),加入上述預(yù)混呋喃液,繼續(xù)保溫?cái)嚢?0-40分鐘,加入上述乙腈,攪拌均勻,過(guò)濾,將沉淀用乙腈洗2-3次,常溫干燥,得改性硅氧烷;
(4)將上述羥基錫酸鋅、二月桂酸二丁基錫、三氧化二銻、磷酸氫鈣混合,加入混合料重量3-4倍的四氫呋喃,升高溫度為80-87℃,保溫?cái)嚢?-2小時(shí),加入上述聚乙二醇單甲醚、改性硅氧烷,繼續(xù)保溫?cái)嚢?-3小時(shí),降低至常溫,減壓除去四氫呋喃,得阻燃硅氧烷;
(5)將上述烯丙基硫脲加入到其重量3-5倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,加入N-羥甲基丙烯酰胺,在50-60℃下保溫?cái)嚢?0-30分鐘,與上述聚碳酸酯二醇混合,在80-90℃下真空脫水2-3小時(shí),得預(yù)處理醇料;
(6)將上述偶氮二異丁腈加入到剩余的丙酮中,攪拌均勻,為引發(fā)劑溶液;
(7)將上述預(yù)處理醇料、辛酸亞錫、異佛爾酮二異氰酸酯混合送入到反應(yīng)釜中,通入氮?dú)猓尤?,4-丁二醇,在85-90℃下反應(yīng)1-2小時(shí),加入上述阻燃硅氧烷,攪拌均勻,滴加上述引發(fā)劑溶液,滴加完畢后超聲分散10-20分鐘,加入剩余各原料,脫水,冷卻出料,旋蒸脫去丙酮,即得;
所述的B組份的制備方法包括以下步驟:
將聚異戊二烯、三羥基聚醚混合,在110-120℃下保溫?cái)嚢?0-20分鐘,加入上述八鉬酸銨,攪拌至70-80℃,保溫?cái)嚢?0-30分鐘,加入剩余各原料,攪拌至常溫,即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:使用方法:
首先將藤條表面的塵土、雜物清理干凈,表面要干燥,將本發(fā)明的A、B組份按照重量份比例混合,攪拌均勻,利用滾刷將混合物均勻涂抹在藤條表面。
本發(fā)明的漆膜具有很好的耐熱阻燃性能:
首先,本發(fā)明加入的改性硅氧烷,其分子中含有Si-O-Si,所形成的的化學(xué)鍵鍵能高于C-C 鍵,增加了分子鏈的剛度,使分子鏈移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、彎曲的阻力增加,加之特殊的籠型無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu),使其在抑制分子鏈運(yùn)動(dòng)的同時(shí)限制了小分子的溢出,從而增加了漆膜的初始熱分解溫度;一方面,由于改性硅氧烷的引入,其具有一定的趨表能力,使得漆膜表面表面能降低,粒徑小的無(wú)機(jī)組分可以很容易滲入到有機(jī)相的自由體積中,自由體積的減小使形成的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料兩相間存在較強(qiáng)的相互作用,因而使漆膜的的耐熱性提高;另一方面,由于本發(fā)明的改性硅氧烷為含有Si-O-Si骨架結(jié)構(gòu)的納米粒子,可以構(gòu)阻止聚合物內(nèi)部的有機(jī)物在進(jìn)一步氧化和分解過(guò)程中易揮發(fā)物的釋放,具備很好的熱穩(wěn)定性同時(shí)易于官能化,能很好地引入到有機(jī)基體中改善聚合物性能,在受氧化的條件下還會(huì)生成SiO2包覆在表面,可使材料隔氧、隔熱、致使阻燃效果增加,同時(shí)提高了表面的耐熱性能;最后本發(fā)明將改性硅氧烷與羥基錫酸鋅有效的復(fù)合,進(jìn)一步增強(qiáng)了其阻燃性和抑煙性;
本發(fā)明加入了對(duì)叔戊基苯酚、二烷基對(duì)二苯酚等,有效的提高了成品的抗氧化性能,提高了漆膜的耐候性。
具體實(shí)施方式
一種抗氧化雙組份藤條漆,該漆是由質(zhì)量比為1.5:1的A組份和B組份組成,所述的A組份是由下述重量份的原料組成的:
對(duì)叔戊基苯酚1、丙酮50、甲醇10、單水氫氧化鋰2、20%的鹽酸40、異丁基三甲氧基硅烷10、乙腈1、3氨基丙基三乙氧基硅烷4、二月桂酸二丁基錫0.1、聚乙二醇單甲醚0.8、異佛爾酮二異氰酸酯130、聚碳酸酯二醇180、1,4丁二醇3、偶氮二異丁腈1.7、辛酸亞錫0.6、羥基錫酸鋅4、二烷基對(duì)二苯酚0.6、三氧化二銻2、馬來(lái)酸酐3、磷酸氫鈣2、N羥甲基丙烯酰胺0.4、氧化聚乙烯蠟2、烯丙基硫脲1;
所述的B組份是由下述重量份的原料組成的:
八鉬酸銨1、N3390拜耳HDI三聚體固化劑1、三羥基聚醚6、二甲基硅油0.3、滑石粉6、聚異戊二烯2。
一種所述的抗氧化雙組份藤條漆的制備方法,所述的A組份的制備方法包括以下步驟:
(1)取上述丙酮重量的27%,加入叔戊基苯酚,攪拌均勻,在50℃下保溫加熱20分鐘,與上述甲醇、單水氫氧化鋰混合,攪拌均勻,滴加上述異丁基三甲氧基硅烷,在70℃下保溫?cái)嚢?7小時(shí),加入上述20%的鹽酸,攪拌均勻,抽濾,將沉淀用去離子水、乙醇依次洗滌2次,常溫干燥20小時(shí),得聚異丁基倍半硅氧烷;
(2)將上述氧化聚乙烯蠟加入到其重量4倍的四氫呋喃中,升高溫度為90℃,保溫?cái)嚢?0分鐘,加入二烷基對(duì)二苯酚,攪拌至常溫,得預(yù)混呋喃液;
(3)將上述聚異丁基倍半硅氧烷、3氨基丙基三乙氧基硅烷混合,加入到混合料重量16倍的四氫呋喃中,在20℃下保溫?cái)嚢?0小時(shí),加入上述預(yù)混呋喃液,繼續(xù)保溫?cái)嚢?0分鐘,加入上述乙腈,攪拌均勻,過(guò)濾,將沉淀用乙腈洗2次,常溫干燥,得改性硅氧烷;
(4)將上述羥基錫酸鋅、二月桂酸二丁基錫、三氧化二銻、磷酸氫鈣混合,加入混合料重量3倍的四氫呋喃,升高溫度為80℃,保溫?cái)嚢?小時(shí),加入上述聚乙二醇單甲醚、改性硅氧烷,繼續(xù)保溫?cái)嚢?小時(shí),降低至常溫,減壓除去四氫呋喃,得阻燃硅氧烷;
(5)將上述烯丙基硫脲加入到其重量3倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,加入N羥甲基丙烯酰胺,在50℃下保溫?cái)嚢?0分鐘,與上述聚碳酸酯二醇混合,在80℃下真空脫水2小時(shí),得預(yù)處理醇料;
(6)將上述偶氮二異丁腈加入到剩余的丙酮中,攪拌均勻,為引發(fā)劑溶液;
(7)將上述預(yù)處理醇料、辛酸亞錫、異佛爾酮二異氰酸酯混合送入到反應(yīng)釜中,通入氮?dú)?,加?,4丁二醇,在85℃下反應(yīng)1小時(shí),加入上述阻燃硅氧烷,攪拌均勻,滴加上述引發(fā)劑溶液,滴加完畢后超聲分散10分鐘,加入剩余各原料,脫水,冷卻出料,旋蒸脫去丙酮,即得;
所述的B組份的制備方法包括以下步驟:
將聚異戊二烯、三羥基聚醚混合,在110℃下保溫?cái)嚢?0分鐘,加入上述八鉬酸銨,攪拌至70℃,保溫?cái)嚢?0分鐘,加入剩余各原料,攪拌至常溫,即得。
性能測(cè)試:
拉伸強(qiáng)度6.5MPa;
撕裂強(qiáng)度17.9N/mm;
斷裂伸長(zhǎng)率:537%;
不透水性:0.3MPa、30min:不透水。