一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂及其制备方法。该树脂由以下重量份的原料制备而成：水200‑600份、改性乙烯基酯树脂800‑400份、亲水剂10‑50份、软物质转化剂30‑100份、稳定剂20‑60份、功能石墨烯5‑10份。本发明专利技术的含水乙烯基酯树脂的性能较油性乙烯基酯树脂的耐碱性、阻燃性、柔韧性、耐温性均有明显提高，更重要是环保树脂，可以用于脱硫、脱硝、解决烟气白化、地坪、工业防腐蚀涂料等，具有广阔应用空间。

【技术实现步骤摘要】
一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂及其制备方法
本专利技术涉及软物质
，尤其涉及一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂及其制备方法。
技术介绍
软物质是最近几年诞生的新兴学科，在美国被称为“复杂流体”。1991年诺贝尔物理学奖得主热纳将软物质作为其获奖演讲的题目，提出了软物质的概念。软物质是指介于固体和理想流体之间的物质，一般由大分子或基团组成，如液晶、聚合物、胶体、膜、泡沫、颗粒物质、生命体系物质等，它们在自然界、生命体、日常生活和生产中普遍存在。国际上许多研究机构均在大力开展软物质的研究，在国外的物理教科书中己经有了软物质的内容，而国内则尚未见到。把物质利用一种新的技术将他转化为软物质，会在性质上发生质的变化，使其产生许多原物质本身根本不具备的性能。软物质具有两个本质特征：1、非常弱的外界作用具有非常强的响应。2、非常小量的添加剂能够戏剧性地改变软物质体系的性质。与金属、半导体、陶瓷等硬物质相比，软物质之所以称为“软”，是因为没有固体那样的硬结构。它对相对弱的外界影响，比如物质组成或结构的微小变化，比如施加于物质之上的瞬间或微弱的刺激等，都能做出相对显著的响应和变化，即具有弱影响强响应的特征。粗略的讲，软物质主要包括了两个方面：复杂性、易变性。软物质的易变性指的是，软物质的抵抗力比较弱，变化通常也是非线性的，但系统变化的方向和大小还是可以知道的。硬物质：大应力产生小形变；软物质：小应力产生大形变；物理学家热纳以橡胶为例，说明了软物质的奇异特性。天然的橡胶在空气中易被氧化而破碎，但其经硫化处理后却能成为坚固耐用的材料。热纳指出，天然橡胶的每200个碳原子中，只有1个原子与硫发生反应。尽管化学作用如此微弱，却足以使橡胶的物理性质发生从液态到固态的巨大变化，胶汁变成橡胶，即证明了有些物质会因微弱的作用而改变状态，这就是软物质的奇异特性——弱力引起强变化。由于软物质的状态是介于液体和理想固体之间，简单液体中分子可自由地流动，仅受容器限制；理想固体中的分子在固定位置附近热运动，不可改变序列，而软物质兼有液体的热涨落行为和固体的强束缚自组织特性。随着人们环保意识的增强，以水为溶剂或分散介质的水性树脂愈来愈受到重视。以水为分散介质或溶剂的水性树脂，不仅是环境友好型材料，而且施工性好(低粘度、浸透性好、室温固化、无毒性、挥发性小、环境友好等)，可在潮湿面上施工，对施工环境要求不高，清洗方便，储运和使用安全，价格也低廉，因而成为国内外树脂生产应用的发展方向。水性树脂的显著特点是：对无机颜、填料和玻璃纤维浸润性好、具有良好的机械性能、加工性能良好、且具有阻燃性、低收缩性等特点。
技术实现思路
本专利技术的含水乙烯基酯树脂采用软物质制备技术，首先将水作成一种软物质，然后和树脂交联，生成新型含水树脂。本专利技术的的含水乙烯基酯树脂不同于任何水性树脂，含水树脂制品中的水不会挥发出去，而成为成膜物，然而水性树脂成膜后水必须挥发出去。首先明确含水树脂和水性树脂的根本区别是水性树脂如水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂，他们做成产品后，原来含有的水都必须挥发出去，而本专利技术专利研究的含水乙烯基酯树脂则巧妙地将水和树脂融合在一起，制成的涂料、胶泥、玻璃钢及发泡体中会保留原来加入的水而不挥发出去，这是二者的本质区别。这一技术的实施必须跳出常规的思维，采用软物质制备技术才得以实现。该技术的最大创新点是采用水取代了部分树脂，它与水性树脂有着本质的区别，这一技术的实施是软物质技术实施的最好佐证。利用软化的水和树脂混合生成一种含水树脂，它具有树脂的特性，它可以提高纯树脂的耐热性、耐碱性、柔韧性和耐火性，这是本专利技术的目的。本专利技术的第一方面在于提供一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂，由以下重量份的原料制备而成：水200-600份、改性乙烯基酯树脂400-800份、亲水剂10-50份、软物质转化剂30-100份、稳定剂20-60份、功能石墨烯5-10份；所述功能石墨烯由原料制备而成：石墨烯3-15份、偶联剂或交联剂0.1-0.5份、载体100-200份、防絮凝剂0.03-0.3份、防沉淀剂0.1-0.5份。在本专利技术的一些实施方式中，所述水为满足GB17323-1998的纯净水或满足GB5749-2006的生活饮用水。水是一个非常重要的成分，水中的一些矿物质离子过高会影响最终得到的树脂的力学和化学性能，特别是其中的耐碱性。在本专利技术的一些实施方式中，所述改性乙烯基酯树脂为羟基改性乙烯基酯树脂，优选为xinco-221，进一步优选为酸值为8-15的xinco-221。采用的改性乙烯基酯树脂不同于普通的同类产品，而是经过羟基化改性的乙烯基酯树脂，未经改性的乙烯基酯树脂与水的结合中，力学性能不理想。在本专利技术的一些实施方式中，所述亲水剂为非离子表面活性剂，优选为水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧丙烯醚、分散增溶剂S、KBK-305305中的一种或多种。亲水剂的作用是进一步使改性的乙烯基酯树脂具有更强的亲水功能，促进乙烯基酯树脂与水的结合。研究中发现，脂肪醇聚氧丙烯醚与水山梨糖醇脂肪酸酯的混合物的效果非常好，优于单独的水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧丙烯醚、分散增溶剂S、KBK-305305，特别是以其重量比为1:2的组合为最优，显著影响最终得到的树脂的柔韧性。在本专利技术的一些实施方式中，所述软物质转化剂为非离子表面活性剂，优选为失水山梨醇甘油酯类、聚氧乙烯醚中的一种或多种。软物质转化剂的作用赋予水具有亲油功能和失水作用。考察对最终得到的树脂的耐温性能时，失水山梨醇甘油酯软物质转化剂显著优于聚氧乙烯醚。实施例中采用的xinco-608即为失水山梨醇单硬脂酸甘油酯和失水山梨醇单油酸甘油酯的1:1的重量比组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述稳定剂选自纤维素类增稠剂、聚丙烯酸类增稠剂、聚氧乙烯类增稠剂中的一种或多种，优选为聚乙烯醇、羧基糊状淀粉、羟基纤维素中的一种或多种。稳定剂的作用在于增强最终得到的树脂(含水乙烯基酯树脂)的储存稳定性，可以为增稠剂、防沉剂。在本专利技术的一些实施方式中，所述功能石墨烯由石墨烯经以下步骤制成：S1，取石墨烯、交联剂或偶联剂、载体，混合；S2，研磨，得到石墨烯聚合物初聚物；S3，向所述石墨烯聚合物初聚物中加入防絮凝剂和防沉淀剂，研磨，得到所述功能石墨烯；优选地，所述交联剂或偶联剂为钛酸酯、硫化剂双25和过氧化二枯茗DCP中的一种或多种；优选地，所述载体包括环氧树脂或载体增塑剂二丁酯；优选地，所述防絮凝剂为聚丙烯酰胺、EfkaLP-9009、BEVLOID6721中的一种或多种；优选地，所述防沉淀剂为溶剂型防沉淀剂202P、6900-20X、4400-20X中的一种或多种；优选地，向所述石墨烯聚合物初聚物中加入防絮凝剂0.03～0.10份、防沉淀剂0.1～0.8份，经研磨获得功能石墨烯。本专利技术的第二方面在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂，由以下重量份的原料制备而成：/n水200-600份、改性乙烯基酯树脂400-800份、亲水剂10-50份、软物质转化剂30-100份、稳定剂20-60份、功能石墨烯5-10份；/n所述功能石墨烯由原料制备而成：石墨烯3-15份、偶联剂或交联剂0.1-0.5份、载体100-200份、防絮凝剂0.03-0.3份、防沉淀剂0.1-0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型石墨烯改性含水乙烯基酯树脂，由以下重量份的原料制备而成：
水200-600份、改性乙烯基酯树脂400-800份、亲水剂10-50份、软物质转化剂30-100份、稳定剂20-60份、功能石墨烯5-10份；
所述功能石墨烯由原料制备而成：石墨烯3-15份、偶联剂或交联剂0.1-0.5份、载体100-200份、防絮凝剂0.03-0.3份、防沉淀剂0.1-0.5份。


2.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述水为满足GB17323-1998的纯净水或满足GB5749-2006的生活饮用水。


3.根据权利要求1或2所述的树脂，其特征在于，所述改性乙烯基酯树脂为羟基改性乙烯基酯树脂，优选为xinco-221，进一步优选为酸值为8-15的xinco-221。


4.根据权利要求1-3任一所述的树脂，其特征在于，所述亲水剂为非离子表面活性剂，优选为水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧丙烯醚、分散增溶剂S、KBK-305305中的一种或多种。


5.根据权利要求1-4任一所述的树脂，其特征在于，所述软物质转化剂为非离子表面活性剂，优选为失水山梨醇甘油酯、聚氧乙烯醚中的一种或多种。


6.根据权利要求1-5任一所述的树脂，其特征在于，所述稳定剂选自纤维素类增稠剂、聚丙烯酸类增稠剂、聚氧乙烯类增稠剂中的一种或多种，优选为聚乙烯醇、羧基糊状淀粉、羟基纤维素中的一种或多种。


7.根据权利要求1-6任一所述的树脂，其特征在于，所述功能石墨烯由石墨烯经以下步骤制成：
S1，取石墨烯、交联剂或偶联剂、载体，混合；
S2，研磨，得到石...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛俊峰，朱兰芬，
申请(专利权)人：薛俊峰，
类型：发明
国别省市：广东;44