一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，包括以下步骤：步骤S1、磺酸化聚酯多元醇、E‑44环氧树脂和1，6‑己二醇除水干燥，得到组分a；步骤S2、组分a与异氰酸酯进行预聚反应，得到产物a；步骤S3、将产物a进行乳化分散和扩链聚合，得到聚氨酯乳液；步骤S3、聚氨酯乳液与改性阻隔剂等助剂混合分散，得到用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料；本发明专利技术制备得到的塑胶制品用耐腐蚀涂料具有很好的耐腐蚀性能，且制备工艺环保无污染，涂料中无有机溶剂的挥发，解决了现有技术中存在的涂料膜层与塑料制品表面附着力差和涂料膜层耐腐蚀能力弱的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺
本专利技术属于高分子涂料制备
，具体地，涉及一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺。
技术介绍
由于塑料工业的迅速发展，塑胶制品在越来越多的领域得到应用，塑料表面涂饰也盛行起来。通过涂饰，能提高塑料产品外观装饰性能，改变塑胶制品理化性能，使塑胶制品能够应用于更多的环境和领域。与易于附着的高能金属表面不同，塑料制品都是高分子聚合物，分子排列规整，紧密聚集，分子间作用力强，表面张力低(<100mN/cm)，一般的溶剂不能溶解或溶胀其表面，普通涂料与塑料表面的润湿性和渗透性均差。传统的塑料用涂料的溶剂以有机溶剂为主，溶剂型涂料的成膜机理为：将溶剂型涂料喷涂或涂刷在物体表面，靠溶剂的挥发成膜，并且由有机溶剂侵蚀塑料底材而产生附着力，溶剂在整个成膜过程中起着重要作用，但是溶剂的挥发不可避免地会造成对大气环境的污染，同时损害操作人员的身体健康；同时现有塑料制品用涂料多以装饰功能为主，缺乏较强的耐腐蚀性能，使得塑料制品的应用范围受限。因此，开发一种塑胶制品用涂料，使其同时具有高附着力、强耐腐蚀性和绿色环保等功能，进一步提高塑料制品的综合性能具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，解决了现有技术中存在的涂料膜层与塑料制品表面附着力差和涂料膜层耐腐蚀能力弱的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，具体包括以下步骤：步骤S1：将磺酸化聚酯多元醇、E-44环氧树脂和1，6-己二醇加入到烧瓶中，在真空度为0.08MPa，温度为110℃的条件下，以200-400r/min的转速边搅拌边蒸发除水40-50min，然后降温至45-55℃，得到组分a；步骤S2：向组分a中加入异氰酸酯，组分a中所含羟基与异氰酸酯中所含异氰酸基的摩尔比为1:1.4-1.6，在温度为80℃，转速为200-400r/min条件下反应2h，然后降温至70℃，加入反应物总重量1.9％的二羟甲基丙酸和反应物总重量10％的丁酮，保持温度不变继续反应3h，反应完成后降温至45-47℃，得到产物a；步骤S3：向产物a中加入三乙胺，使产物a的pH值至6.5-7，在转速为1000-2000r/min的条件下边搅拌边加入去离子水分散，相反转乳化分散1h后，加入产物a总重量40％的扩链剂，反应30-40min，在温度为80℃下减压蒸馏除去溶剂，制得固含量为45％的聚氨酯乳液；步骤S4：将改性阻隔剂、消泡剂、润湿剂和流平剂加入到聚氨酯乳液中，在转速为1000-1500r/min条件下搅拌分散40-60min，然后使用400-600目纱布过滤后，即得用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料。所述消泡剂为WELLMIX2165消泡剂，使涂料无气泡，成分稳定、均一；所述润湿剂为Glide410润湿剂，可提高涂料与塑料基材的润湿性，提高防缩孔性能；所述流平剂为WELLMIX3731流平剂，提高涂层的流平性能。进一步，步骤S1中所述磺酸化聚酯多元醇、E-44环氧树脂和1，6-己二醇的重量比为95：2：3；步骤S4中所述改性阻隔剂、消泡剂、润湿剂、流平剂和聚氨酯乳液的重量比为0.1-0.3：0.1-0.5：0.1-0.5：0.1-0.5：90。进一步，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯按照摩尔比为1:6的比例混合而成。进一步，所述扩链剂为水合肼和乙二胺中的任意一种。进一步，所述磺酸化聚酯多元醇由以下方法制备而成：步骤A1：将间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和1,6-己二醇加入到烧瓶中，向烧瓶中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和1,6-己二醇总重量0.02-0.03％的催化剂，在氮气保护下进行酯交换反应，将烧瓶以2℃/min的升温速度加热至160℃，然后以0.5-0.7℃/min的升温速率加热至200℃并保温，使用分水器收集挥发出的甲醇，当烧瓶内反应产物澄清透明后，冷却至60-80℃，得到中间产物；反应过程如下：步骤A2：向中间产物中加入1,6-己二醇和己二酸，然后加入反应物总重量0.03％的催化剂，以200-400r/min的转速边搅拌边升温至150℃，在氮气保护下保温反应1h，以0.3-0.5℃/min的升温速率加热至180℃后，加入反应物总重量2.5％的二甲苯进行回流脱水，保持升温速率继续加热至200℃后，停止通入氮气并对系统抽真空，保持升温速率继续加热至220℃后，保温反应2-3h，反应完成后在室温条件下冷却至70-80℃，得到磺酸化聚酯多元醇。反应过程如下：进一步，步骤A1中所述间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和1,6-己二醇的重量比为2.2:1；步骤A2中所述中间产物、1,6-己二醇和己二酸的重量比为52:11:15；所述催化剂为单丁基氧化锡。进一步，所述改性阻隔剂由以下方法制备而成：步骤B1：将苯胺和对苯二胺硫酸盐依次加入到圆底烧瓶中，然后加入盐酸溶液，在温度为-5℃冰水浴条件下，以100-200r/min的转速搅拌溶解，得到第一溶液，将混合溶液滴加到第一溶液中，控制滴加时间为1h，在温度为-5℃冰水浴条件下继续反应2-3h，得到悬浊液，对悬浊液抽滤收集滤渣并用温度为0℃的盐酸溶液洗涤，然后将滤渣浸泡在浓度为1mol/L的氨水中2-3h，过滤后用去离子水将滤饼洗涤至滤液呈中性，再将滤饼置于温度为60℃的真空干燥箱中，干燥至恒重，得到中间体1；反应过程如下：步骤B2：将8-羟基喹啉、三乙胺和三氯甲烷加入到圆底烧瓶中，在温度为0℃冰水浴条件下，以100-300r/min的转速搅拌混合，得到第二溶液，向第二溶液中逐滴滴加丙烯酰氯，滴加完成后，在氮气保护氛围下继续反应10-12h，反应后对反应产物进行真空抽滤得到滤液，然后用去离子水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和氯化钠溶液依次分别洗涤滤液2-3次，用硫酸钠吸收滤液中多余的水分，过滤并减压旋蒸除去溶剂，然后转移至硅胶柱层析中进行纯化，得到中间体2；反应过程如下：步骤B3：将中间体1、中间体2和六氟异丙醇加入到圆底烧瓶中，搅拌溶解后，在58℃油浴锅中回流反应48h，过滤后收集滤饼并用乙醇洗涤2-3次，在温度为50℃的真空干燥箱中干燥至恒重，得到产物b；反应过程如下：步骤B4：将产物b加入到等质量的N，N-二甲基甲酰胺中，在冰水浴条件下超声分散1h，然后加入氧化石墨烯，所述氧化石墨烯与产物b的重量比为1:20，在冰水浴条件下，以200-300W的功率超声分散2h，得到改性阻隔剂。进一步，步骤B1中所述苯胺、对苯二胺硫酸盐、盐酸溶液和混合溶液的用量比为2mmol：1mmol：15mL：5mL，所述盐酸溶液的浓度为1mol/L，所述混合溶液为过硫酸铵和盐酸溶液按照用量比为0.9g：10mL的比例混合溶解而成。进一步，步骤B2中所述8-羟基喹啉、三乙胺和三氯甲烷的用量比为5g：5.8mL：3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：/n步骤S1：将磺酸化聚酯多元醇、E-44环氧树脂和1，6-己二醇加入到烧瓶中，在真空度为0.08MPa，温度为110℃的条件下，以200-400r/min的转速边搅拌边蒸发除水40-50min，然后降温至45-55℃，得到组分a；/n步骤S2：向组分a中加入异氰酸酯，组分a中所含羟基与异氰酸酯中所含异氰酸基的摩尔比为1:1.4-1.6，在温度为80℃，转速为200-400r/min条件下反应2h，然后降温至70℃，加入反应物总重量1.9％的二羟甲基丙酸和反应物总重量10％的丁酮，保持温度不变继续反应3h，反应完成后降温至45-47℃，得到产物a；/n步骤S3：向产物a中加入三乙胺，使产物a的pH值至6.5-7，在转速为1000-2000r/min的条件下边搅拌边加入去离子水分散，相反转乳化分散1h后，加入产物a总重量40％的扩链剂，反应30-40min，在温度为80℃下减压蒸馏除去溶剂，制得固含量为45％的聚氨酯乳液；/n步骤S4：将改性阻隔剂、消泡剂、润湿剂和流平剂加入到聚氨酯乳液中，在转速为1000-1500r/min条件下搅拌分散40-60min，然后使用400-600目纱布过滤后，即得用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1：将磺酸化聚酯多元醇、E-44环氧树脂和1，6-己二醇加入到烧瓶中，在真空度为0.08MPa，温度为110℃的条件下，以200-400r/min的转速边搅拌边蒸发除水40-50min，然后降温至45-55℃，得到组分a；
步骤S2：向组分a中加入异氰酸酯，组分a中所含羟基与异氰酸酯中所含异氰酸基的摩尔比为1:1.4-1.6，在温度为80℃，转速为200-400r/min条件下反应2h，然后降温至70℃，加入反应物总重量1.9％的二羟甲基丙酸和反应物总重量10％的丁酮，保持温度不变继续反应3h，反应完成后降温至45-47℃，得到产物a；
步骤S3：向产物a中加入三乙胺，使产物a的pH值至6.5-7，在转速为1000-2000r/min的条件下边搅拌边加入去离子水分散，相反转乳化分散1h后，加入产物a总重量40％的扩链剂，反应30-40min，在温度为80℃下减压蒸馏除去溶剂，制得固含量为45％的聚氨酯乳液；
步骤S4：将改性阻隔剂、消泡剂、润湿剂和流平剂加入到聚氨酯乳液中，在转速为1000-1500r/min条件下搅拌分散40-60min，然后使用400-600目纱布过滤后，即得用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料。


2.根据权利要求1所述的一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于：步骤S1中所述磺酸化聚酯多元醇、E-44环氧树脂和1，6-己二醇的重量比为95：2：3；步骤S4中所述改性阻隔剂、消泡剂、润湿剂、流平剂和聚氨酯乳液的重量比为0.1-0.3：0.1-0.5：0.1-0.5：0.1-0.5：90。


3.根据权利要求1所述的一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯按照摩尔比为1:6的比例混合而成。


4.根据权利要求1所述的一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于：所述扩链剂为水合肼和乙二胺中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的一种用于塑胶制品表面耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于：所述磺酸化聚酯多元醇由以下方法制备而成：
步骤A1：将间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和1,6-己二醇加入到烧瓶中，向烧瓶中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和1,6-己二醇总重量0.02-0.03％的催化剂，在氮气保护下进行酯交换反应，将烧瓶以2℃/min的升温速度加热至160℃，然后以0.5-0.7℃/min的升温速率加热至200℃并保温，使用分水器收集挥发出的甲醇，当烧瓶内反应产物澄清透明后，冷却至60-80℃，得到中间产物；
步骤A2：向中间产物中加入1,6-己二醇和己二酸，然后加入反应物总重量0.03％的催化剂，以200-400r/min的转速边搅拌边升温至150℃，在氮气保护下保温反应1h，以0.3-0.5℃/min的升温速率加热至180℃后，加入反应物总重量2.5％的二甲苯进行回流脱水，保持升温速率继续加热至200℃后，停止通入氮气并对系统抽真空，保持升温速...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志宏，马传珍，
申请(专利权)人：安徽鸿之浩电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34