一种耐热水性塑胶涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐热水性塑胶涂料的制备方法，属于涂料技术领域。本发明专利技术中环氧大豆油与马来酸酐反应时活性较强，使塑胶涂料的固化时间缩短，本发明专利技术由于精油微胶囊中精油挥发性极强，精油可从微胶囊中缓慢释放出来，初步固化干燥后二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶会形成二氧化钛‑二氧化硅薄膜，进一步提高涂料固化层的机械强度，在固化交联前环氧大豆油会与马来酸酐在水性溶剂中互相水解，接枝生成聚羧酸分子结构，聚羧酸亲水性极强且本身具有较大的空间结构，在塑胶涂料中会产生较大的空间位阻，使塑胶涂料中石粉废料作为耐热填料的分散性能提高，形成高耐热性的涂层，具有广阔的应用前景。

Preparation of a Hot Water Resistant Plastic Coating

The invention discloses a preparation method of a hot water resistant plastic coating, which belongs to the technical field of paint. The epoxy soybean oil in the present invention reacts with maleic anhydride more actively and shortens the curing time of plastic coatings. Because the volatility of essential oil in the essential oil microcapsules is very strong, the essential oil can be released slowly from the microcapsules. After initial curing and drying, the silica/titanium dioxide composite hydrosol will form a titanium dioxide film, which further improves the machine of the curing layer of the coatings. Mechanical strength, before curing and crosslinking, epoxy soybean oil and maleic anhydride hydrolyze each other in water-borne solvents, and graft to form polycarboxylic acid molecular structure. Polycarboxylic acid has strong hydrophilicity and large space structure. It will produce larger space steric resistance in plastic coatings, which improves the dispersibility of stone powder waste as heat-resistant filler in plastic coatings and forms high heat-resistant coatings. It has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种耐热水性塑胶涂料的制备方法
本专利技术公开了一种耐热水性塑胶涂料的制备方法，属于涂料

技术介绍
随着涂料业的发展，对于涂料漆膜的性能要求越来越高，漆膜的防污能力是一项新的考核指标。作为玩具行业，漆膜的高疏水性，一方面能提高其防污性能，另一方面可增加观赏性和乐趣，满足广大玩具客户的需求。目前，已有研究将有机硅憎水剂引入塑胶涂料中从而提高漆膜防污性，但是其成品无法兼顾附着力和憎水性两个性能指标：若漆膜的附着力高，则漆膜的憎水性及防污性能则不好；若漆膜的防污性能好，则其附着力又不够。在塑胶涂料配方的设计中，最重要的一个内容就是根据性能要求，决定颜填料和基料的比例。颜料体积浓度就是塑胶涂料配方中的一个重要参数，其定义为在涂料的干膜中颜料和体质颜料所占的体积比。当PVC为某值时，成膜剂刚好填满颜料无规则紧密堆积所形成的空隙，此时的PVC被称为临界颜料体积浓度CPVC。CPVC是涂料配方中的一个重要技术指标：当塑胶涂料配方的PVC值高于CPVC时，成膜物质不足以填充颜料堆积形成的空隙，涂层的物理及化学性能将出现一个转折点。目前，UV塑胶涂料在手机、电脑外壳、化妆品包装、电动车塑料件、PVC贴面板、工艺品以及玩具等领域的涂装中也获得了成功的应用。随着国内经济的持续发展，人们生活水平提高，消费者对家电产品的环保、外观品质以及装饰效果提出了更高的要求。但是普通的UV塑胶涂料耐高低温性能差，易开裂。传统的溶剂型塑胶涂料被广泛应用于各种塑料的涂装领域，例如家用电器、汽车、家具、日用品等。溶剂型塑胶涂料施工固体份低，有机溶剂挥发量大，对环境造成污染。目前，水性塑胶涂料逐渐替代溶剂型塑胶涂料，随着环保要求的提高，水性塑胶涂料必然取代溶剂型塑胶涂料，具有广阔的市场前景。但目前市场上的水性塑胶涂料附着力差、干燥速度慢和耐热性差的缺陷。因此，需要专利技术一种耐热性好且附着力好水性塑胶涂料对涂料
是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前市场上的水性塑胶涂料附着力差、干燥速度慢和耐热性差的缺陷，提供了一种耐热水性塑胶涂料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐热水性塑胶涂料的制备方法为：向环氧树脂乳液中加入质量分数为30%的氨水，调节环氧树脂乳液pH为6.8～7.0，得到水性环氧树脂乳液，将水性环氧树脂乳液、二乙烯三胺、马来酸酐、环氧大豆油、精油微胶囊、混合石料、二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶置于高速分散机中，以3000～3500r/min的转速分散10～15min，得到耐热水性塑胶涂料；环氧树脂乳液制备方法为：将250～300g双酚A型环氧树脂和200～250mL质量分数为15%的柠檬酸三钠溶液置于带有通气口与恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶油浴加热升温至80～85℃，将乙二醇单丁醚与正丁醇按体积比为2︰1混合得到共溶剂，取300～350mL共溶剂加入三口烧瓶中，待双酚A型环氧树脂完全溶解后，在氮气保护下，继续油浴加热升温至140～150℃，得到环氧树脂乳液；精油微胶囊制备方法为：取啤酒废酵母，用无菌水清洗，将清洗后的啤酒废酵母放入高速离心机中，以5000～5500r/min的转速离心5～8min，弃去上层清液，得到酵母乳，将酵母乳与油画白精油按体积比为1︰3混合得到胶乳油，用无水乙醇洗涤胶乳油2～3次，将洗涤后的胶乳油放入设定温度为35～45℃的真空干燥箱中干燥3～4h，得到精油微胶囊；混合石料制备方法为：将白刚玉、莫来石加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1～3mm后倒入混砂机中，再向混砂机中加入聚丙烯酸钠、二氧化锆、石墨烯，搅拌混合10～20min，再加入上述石粉废料，继续搅拌混合5～10min，得到混合石料，干燥后备用；二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶制备方法为：将20～30mL钛酸四丁酯、30～40mL正硅酸乙酯、40～50mL无水乙醇和30～35mL醋酸溶液混合得到溶液A，将30～35mL无水乙醇、20～30mL去离子水和15～20mL盐酸混合得到溶液B，将溶液A置于三口烧瓶中，启动搅拌器，以700～800r/min的转速开始搅拌分散，用滴液漏斗以3～4mL/min的滴加速率向三口烧瓶中滴加溶液B，滴加完毕后，继续搅拌4～5h，得到二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶，备用。耐热水性塑胶涂料各组分原料，按重量份数计，包括水性环氧树脂乳液40～50份、二乙烯三胺10～12份、马来酸酐15～18份、环氧大豆油10～15份、精油微胶囊20～25份、混合石料20～30份、备用二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶60～70份。环氧树脂乳液制备方法中乙二醇单丁醚与正丁醇混合体积比为2︰1。精油微胶囊制备方法中酵母乳与油画白精油混合体积比为1︰3。混合石料制备方法中混合石料各原料，按重量份数计，包括白刚玉40～50份、莫来石10～20份，聚丙烯酸钠0.3～0.5份、二氧化锆3～5份、石墨烯5～8份、石粉废料10～15份。混合石料制备方法中所用石粉废料的制备方法为：将纤蛇纹石尾矿和花岗岩废料混合，破碎过200目筛得到颗粒，随后置于马弗炉中，加热升温至550～600℃，煅烧2～3h，自然冷却至室温后放入球磨罐中以400～500r/min的转速，球磨至颗粒粒度为25～40μm，控制球料质量比为5︰1，得到石粉废料。纤蛇纹石尾矿和花岗岩废料混合质量比为3︰1。二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶制备方法中醋酸溶液质量分数为95%，盐酸质量分数为10%。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、无水乙醇和醋酸溶液混合配制溶液A，用无水乙醇、去离子水、盐酸混合配制溶液B，将溶液A滴加至溶液B中发生反应，得到二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶，将纤蛇纹石尾矿和花岗岩废料破碎并混合煅烧得到石粉废料，将啤酒废酵母离心并清洗得到乳白色酵母乳，将乳白色酵母乳和百里香精油混合分散再干燥得到精油微胶囊，将环氧树脂、柠檬酸三钠溶液混合，掺入乙二醇单丁醚与正丁醇组成的共溶剂中，直至环氧树脂完全溶解，保温反应得到环氧树脂乳液，将环氧树脂乳液用氨水调节pH后得到水性环氧树脂乳液，将水性环氧树脂乳液、环氧大豆油、马来酸酐、精油微胶囊等其他添加剂混合，经过高速分散得到耐热水性塑胶涂料，本专利技术中环氧大豆油与马来酸酐反应时活性较强，使塑胶涂料的固化时间缩短，环氧大豆油与马来酸酐发生双键交联，形成低聚物，该低聚物和柠檬酸三钠都含有对称的给电子有机结构，固化过程中易与金属类基体表层金属发生络合，从而提高金属基体与塑胶涂料间的分子作用力，而且对塑料类基体表面空隙和凹处有填补功能，由于它的分子量较低，不会影响漆膜的透气呼吸功能，使塑胶涂料固化后漆膜的附着力大大提高；（2）本专利技术由于精油微胶囊中精油挥发性极强，精油可从微胶囊中缓慢释放出来，然后在塑胶涂料的水中微乳化，使水的液滴变小，便于水分挥发，并且精油的疏水性也有利于塑胶涂料中水的挥发，降低涂层固化的吸湿性，从而使塑胶涂料固化时表干时间缩短，减少生产周期，初步固化干燥后二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶会形成二氧化钛-二氧化硅薄膜，从而进一步提高涂料固化层的机械强度，此外，在固化交联前环氧大豆油会与马来酸酐在水性溶剂中互相水解，接枝生成聚羧酸分子结构，聚羧酸亲水性极强且本身具有较大的空间结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热水性塑胶涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：向环氧树脂乳液中加入质量分数为30%的氨水，调节环氧树脂乳液pH为6.8～7.0，得到水性环氧树脂乳液，将水性环氧树脂乳液、二乙烯三胺、马来酸酐、环氧大豆油、精油微胶囊、混合石料、二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶置于高速分散机中，以3000～3500r/min的转速分散10～15min，得到耐热水性塑胶涂料；所述的环氧树脂乳液具体制备步骤为：将250～300g双酚A型环氧树脂和200～250mL质量分数为15%的柠檬酸三钠溶液置于带有通气口与恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶油浴加热升温至80～85℃，将乙二醇单丁醚与正丁醇按体积比为2︰1混合得到共溶剂，取300～350mL共溶剂加入三口烧瓶中，待双酚A型环氧树脂完全溶解后，在氮气保护下，继续油浴加热升温至140～150℃，得到环氧树脂乳液；所述的精油微胶囊具体制备步骤为：取啤酒废酵母，用无菌水清洗，将清洗后的啤酒废酵母放入高速离心机中，以5000～5500r/min的转速离心5～8min，弃去上层清液，得到酵母乳，将酵母乳与油画白精油按体积比为1︰3混合得到胶乳油，用无水乙醇洗涤胶乳油2～3次，将洗涤后的胶乳油放入设定温度为35～45℃的真空干燥箱中干燥3～4h，得到精油微胶囊；所述的混合石料具体制备步骤为：将白刚玉、莫来石加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1～3mm后倒入混砂机中，再向混砂机中加入聚丙烯酸钠、二氧化锆、石墨烯，搅拌混合10～20min，再加入上述石粉废料，继续搅拌混合5～10min，得到混合石料；所述的二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶具体制备步骤为：将20～30mL钛酸四丁酯、30～40mL正硅酸乙酯、40～50mL无水乙醇和30～35mL醋酸溶液混合得到溶液A，将30～35mL无水乙醇、20～30mL去离子水和15～20mL盐酸混合得到溶液B，将溶液A置于三口烧瓶中，启动搅拌器，以700～800r/min的转速开始搅拌分散，用滴液漏斗以3～4mL/min的滴加速率向三口烧瓶中滴加溶液B，滴加完毕后，继续搅拌4～5h，得到二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶。...

【技术特征摘要】
1.一种耐热水性塑胶涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：向环氧树脂乳液中加入质量分数为30%的氨水，调节环氧树脂乳液pH为6.8～7.0，得到水性环氧树脂乳液，将水性环氧树脂乳液、二乙烯三胺、马来酸酐、环氧大豆油、精油微胶囊、混合石料、二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶置于高速分散机中，以3000～3500r/min的转速分散10～15min，得到耐热水性塑胶涂料；所述的环氧树脂乳液具体制备步骤为：将250～300g双酚A型环氧树脂和200～250mL质量分数为15%的柠檬酸三钠溶液置于带有通气口与恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶油浴加热升温至80～85℃，将乙二醇单丁醚与正丁醇按体积比为2︰1混合得到共溶剂，取300～350mL共溶剂加入三口烧瓶中，待双酚A型环氧树脂完全溶解后，在氮气保护下，继续油浴加热升温至140～150℃，得到环氧树脂乳液；所述的精油微胶囊具体制备步骤为：取啤酒废酵母，用无菌水清洗，将清洗后的啤酒废酵母放入高速离心机中，以5000～5500r/min的转速离心5～8min，弃去上层清液，得到酵母乳，将酵母乳与油画白精油按体积比为1︰3混合得到胶乳油，用无水乙醇洗涤胶乳油2～3次，将洗涤后的胶乳油放入设定温度为35～45℃的真空干燥箱中干燥3～4h，得到精油微胶囊；所述的混合石料具体制备步骤为：将白刚玉、莫来石加入到粉碎机中粉碎至颗粒直径为1～3mm后倒入混砂机中，再向混砂机中加入聚丙烯酸钠、二氧化锆、石墨烯，搅拌混合10～20min，再加入上述石粉废料，继续搅拌混合5～10min，得到混合石料；所述的二氧化硅/二氧化钛复合水溶胶具体制备步骤为：将20～30mL钛酸四丁酯、30～40mL正硅酸乙酯、40～50mL无水乙醇和30～35mL醋酸溶液混合得到溶液A，将30～35mL无水乙醇、20～30mL去离子水和15～20mL盐酸混合得到溶液B，将溶液A置于三口烧瓶中，启动搅拌器，以700～800r/...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏洪泉，
申请(专利权)人：常州环际商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32