一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法。所述涂料具有如下组成及配比：树脂25～40质量份；改性废橡胶粉10～30质量份；填料5～20质量份；润湿分散剂0.1～0.3质量份；成膜助剂0.05～0.25质量份；消泡剂0.05～0.15质量份；增稠剂0.05～0.1质量份；溶剂30～50质量份；所述改性废橡胶粉是由废橡胶粉依次经过脲醛预改性和偶联剂接枝改性而得。含有本发明专利技术所述的改性废橡胶粉的涂料相较于传统的未改性废橡胶粉的涂料，具有优异的外观、附着力、耐磨性能、耐水性能，较高的硬度。较高的硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法


[0001]本专利技术是涉及一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法，属于涂料


技术介绍

[0002]废橡胶是世界上主要的固体污染物之一，产生了环境、社会和经济等方面的问题。传统的废橡胶处理方法是简单填埋和焚烧，容易造成更大的环境污染问题。回收利用是处理废橡胶的一种有效途径，目前具体方法包括：橡胶制品翻新、制造再生橡胶、热解回收有用物质、高温焚烧利用热能、生产胶粉等。其中，将废橡胶粉应用于复合材料中是一种切实可行、经济有效的废橡胶回收利用方法，可以显著降低材料成本，并且适当的废橡胶粉改性/功能化可以显著提高塑料和橡胶的性能。
[0003]废橡胶粉表面通常是非极性的，官能团很少，直接加入到聚合物基体中导致较差的界面结合。针对这一问题，已开发了多种改性废橡胶粉的方法，具体包括：机械力化学改性、再生脱硫降解改性、核壳改性、气体改性、辐射改性、磺化和氯化改性等。
[0004]目前改性废橡胶粉大多应用于以下几个方面：如专利CN201910240098.0在废橡胶粉表面接枝烷烃长链用于沥青改性；专利CN200710029124.2利用溶胶
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凝胶法纳米SiO2改性废橡胶粉用于生产再生橡胶；专利CN201510514544.4通过机械力化学法和改性剂分步对废橡胶粉表面进行改性，用于橡胶及热固性树脂基体；专利CN200610125315.4使用烯基类单体或炔类单体进行接枝或官能团反应得到改性橡胶粉，用于多种不同性质的塑料、橡胶等材料。但是，针对废橡胶粉在涂料方面的研究与应用较少。
[0005]众所周知，未改性的废橡胶粉在涂料体系中相容性差，使得漆膜性能恶化，同时存在的分层和沉降现象，粒径不均导致涂层表面不平整等问题。如何解决表面惰性的废橡胶粉在涂料领域中的应用，是一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种含有改性废橡胶粉的涂料，具有如下组成及配比：
[0009]树脂：25～40质量份；
[0010]改性废橡胶粉：10～30质量份；
[0011]填料：5～20质量份；
[0012]润湿分散剂：0.1～0.3质量份；
[0013]成膜助剂：0.05～0.25质量份；
[0014]消泡剂：0.05～0.15质量份；
[0015]增稠剂：0.05～0.1质量份；
[0016]溶剂：30～50质量份；
[0017]所述改性废橡胶粉是由废橡胶粉依次经过脲醛预改性和偶联剂接枝改性而得。
[0018]一种实施方案，所述树脂为水性乳液，优选聚氨酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂类的水性乳液。
[0019]一种实施方案，所述填料为钛白粉、云母粉、炭黑、硅微粉、硫酸钡、氯化锌中的一种或多种。
[0020]一种实施方案，所述润湿分散剂为与树脂相适配的离子型、非离子型、电中性型润湿分散剂中的一种或多种。
[0021]一种实施方案，所述成膜助剂为醇类、醇酯类、醇醚类、醇醚酯类中的一种或多种。
[0022]一种实施方案，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、胺、亚胺、酰胺中的一种或多种。
[0023]一种实施方案，所述增稠剂为纤维素类、聚丙烯酸酯、缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或多种。
[0024]一种实施方案，所述溶剂为去离子水。
[0025]一种实施方案，所述改性废橡胶粉的制备，是先将废橡胶粉充分溶胀于尿素与醛的混合水溶液中，经过加成
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缩聚反应进行脲醛预改性，得到脲醛预改性废橡胶粉；然后采用偶联剂对脲醛预改性废橡胶粉进行偶联剂接枝改性，所得产物进行洗涤、干燥，即得所述改性废橡胶粉。
[0026]一种优选方案，所述改性废橡胶粉的制备，具体包括如下步骤：
[0027]a)将废橡胶粉充分溶胀于尿素与醛的混合水溶液中；然后加入分散剂，搅拌使之混合均匀；接着调节pH＝8～9，在50～75℃下搅拌反应1～3小时；然后调节pH＝2～5，在50～75℃下搅拌反应3～8小时；减压抽滤，收集固体产物，洗涤、干燥，得到脲醛预改性废橡胶粉；
[0028]b)将步骤a)得到的脲醛预改性废橡胶粉分散于醇溶剂中，然后依次缓慢加入偶联剂、去离子水，调节pH＝8～9，室温搅拌反应3～12小时后再陈化8～24小时，减压抽滤，收集固体产物，洗涤、干燥，得到所述改性废橡胶粉。
[0029]改性废橡胶粉的制备过程中，各原料的用量配比如下：
[0030]废橡胶粉：5～25质量份；
[0031]尿素与醛的混合水溶液：40～75质量份；
[0032]分散剂：0.05～0.2质量份；
[0033]偶联剂：0.05～3质量份；
[0034]醇溶剂：15～50质量份；
[0035]去离子水：2～8质量份。
[0036]一种优选方案，改性废橡胶粉的制备过程中，各原料的用量配比如下：
[0037]废橡胶粉：10～20质量份；
[0038]尿素与醛的混合水溶液：45～65质量份；
[0039]分散剂：0.05～0.15质量份；
[0040]偶联剂：0.1～2质量份；
[0041]醇溶剂：20～35质量份；
[0042]去离子水：4～6质量份。
[0043]一种优选方案，步骤a)中，是将废橡胶粉充分搅拌溶胀于尿素与醛的混合水溶液
中，直至溶胀指数达到0.7～1.2。
[0044]一种优选方案，步骤a)中，所述废橡胶粉的颗粒大小为100～1000目，优选300～1000目。
[0045]一种优选方案，步骤a)中，所述尿素与醛的混合水溶液是由尿素、去离子水和35～45wt％醛的水溶液混合均匀制得，其中，醛与尿素的摩尔比为(1.4～2.0)：1。
[0046]一种优选方案，所述醛选自甲醛、乙二醛、丁二醛、戊二醛、糠醛中的至少一种，进一步优选甲醛与其他一种或多种醛配合使用，甲醛与其它醛的摩尔比为(2.5～4.6)：1。
[0047]一种优选方案，改性废橡胶粉的制备过程中，采用碱性pH调节剂调节pH＝8～9，采用酸性pH调节剂调节pH＝2～5，所述碱性pH调节剂包括但不限于氢氧化钠、三乙醇胺、氨水，优选三乙醇胺，所述酸性pH调节剂包括但并不限于盐酸、甲酸、乙酸，优选盐酸。
[0048]一种优选方案，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
[0049]一种优选方案，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯的偶联剂中的至少一种，优选硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的任意一种。
[0050]进一步的，所述硅烷偶联剂为结构通式为Y
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有改性废橡胶粉的涂料，其特征在于，具有如下组成及配比：树脂：25～40质量份；改性废橡胶粉：10～30质量份；填料：5～20质量份；润湿分散剂：0.1～0.3质量份；成膜助剂：0.05～0.25质量份；消泡剂：0.05～0.15质量份；增稠剂：0.05～0.1质量份；溶剂：30～50质量份；所述改性废橡胶粉是由废橡胶粉依次经过脲醛预改性和偶联剂接枝改性而得。2.根据权利要求1所述的含有改性废橡胶粉的涂料，其特征在于：所述树脂为水性乳液。3.根据权利要求1所述的含有改性废橡胶粉的涂料，其特征在于：所述填料为钛白粉、云母粉、炭黑、硅微粉、硫酸钡、氯化锌中的一种或多种；所述润湿分散剂为与树脂相适配的离子型、非离子型、电中性型润湿分散剂中的一种或多种；所述成膜助剂为醇类、醇酯类、醇醚类、醇醚酯类中的一种或多种；所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、胺、亚胺、酰胺中的一种或多种；所述增稠剂为纤维素类、聚丙烯酸酯、缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或多种；所述溶剂为去离子水。4.根据权利要求1所述的含有改性废橡胶粉的涂料，其特征在于：所述改性废橡胶粉的制备，是先将废橡胶粉充分溶胀于尿素与醛的混合水溶液中，经过加成
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缩聚反应进行脲醛预改性，得到脲醛预改性废橡胶粉；然后采用偶联剂对脲醛预改性废橡胶粉进行偶联剂接枝改性，所得产物进行洗涤、干燥，即得所述改性废橡胶粉。5.根据权利要求4所述的含有改性废橡胶粉的涂料，其特征在于：所述改性废橡胶粉的制备，具体包括如下步骤：a)将废橡胶粉充分溶胀于尿素与醛的混合水溶液中；然后加入分散剂，搅拌使之混合均匀；接着调节pH＝8～9，在50～75℃下搅拌反应1～3小时；而后调节pH＝2～5，在50～75℃下搅拌反应3～8小时；最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继虎，张继嘉，相桂勤，刘志乔，温绍国，王静，王松，蒋思泓，
申请(专利权)人：丰成科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：