一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法，所述方法包括：将玄武岩纤维掺杂磷酸钡和氯化钙，在熔融的状态下拉丝得到纤维然后进行表面碳包覆，在磷酸钡和氯化钙的催化作用下，有机碳源在玄武岩纤维表面进行裂化形成石墨化碳，然后浸润到浸润液中改性，得到表面具有活性基团的改性玄武岩纤维，然后将改性玄武岩纤维和乙烯基三胺、丙烯酸树脂、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚、月桂醇聚氧乙烯醚和去离子水，搅拌混合，得到所述含玄武岩纤维的多用途涂料。本发明专利技术的涂料，具有极高的耐腐蚀性，耐磨性以及附着能力，可用于多用途场景。可用于多用途场景。

【技术实现步骤摘要】
一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法。

技术介绍

[0002]涂料，指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。
[0003]本专利技术的目的是提供一种多用途涂料，其具有极高的耐腐蚀性，耐磨性以及附着能力，可用于多用途场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法，所述方法包括：将玄武岩纤维掺杂磷酸钡和氯化钙，在熔融的状态下拉丝得到纤维然后进行表面碳包覆，在磷酸钡和氯化钙的催化作用下，有机碳源在玄武岩纤维表面进行裂化形成石墨化碳，然后浸润到浸润液中改性，得到表面具有活性基团的改性玄武岩纤维，然后将改性玄武岩纤维和乙烯基三胺、丙烯酸树脂、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚、月桂醇聚氧乙烯醚和去离子水，搅拌混合，得到所述含玄武岩纤维的多用途涂料。本专利技术的涂料，具有极高的耐腐蚀性，耐磨性以及附着能力，可用于多用途场景。
[0005]一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
[0006]1)将玄武岩矿石，磷酸钡和氯化钙进行粉碎混合处理，过筛，得到混合玄武岩颗粒；将混合颗粒进行熔融，待玄武岩颗粒完全融化后，形成纺丝熔液；将纺丝熔液进行拉丝，得到玄武岩纤维原丝；
[0007]2)对玄武岩纤维原丝进行降温冷却，冷却过程中通入碳源气体与氢气的混合气体，冷却至室温，得到石墨化碳包覆的玄武岩纤维；
[0008]3)在搅拌下，依次将硅烷偶联剂KH
‑
550，聚醋酸乙烯，硬脂酸聚氧乙烯酯，聚己二酸乙二醇基聚氨酯，磷酸乙二胺加入到甘油与去离子水的体积比为2:1的混合溶液中，加热搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到浸润液；
[0009]4)将步骤2得到的石墨化碳包覆的玄武岩纤维浸入到步骤3中得到的浸润液中浸润；取出烘干，得到改性玄武岩纤维；
[0010]5)将改性玄武岩纤维，乙烯基三胺、丙烯酸树脂、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚、月桂醇聚氧乙烯醚和去离子水，搅拌混合，得到所述含玄武岩纤维的多用途涂料。
[0011]进一步的，其中步骤1为：将玄武岩矿石，磷酸钡和氯化钙以质量比100:2
‑
3:1
‑
2的比例进行粉碎混合处理，过筛，得到粒径为300
‑
500微米的混合玄武岩颗粒；将混合颗粒在1300
‑
1500℃的温度下进行熔融，待玄武岩颗粒完全融化后，形成纺丝熔液；将纺丝熔液进行拉丝，得到直径为10
‑
30μm的玄武岩纤维原丝。
[0012]进一步的，其中步骤2为：对玄武岩纤维原丝进行冷却，冷却速度为30
‑
60℃/min，通入乙炔、乙烯或甲烷中的至少一种碳源气体与氢气的混合气体，碳源气体的气流量为200
‑
400ml/min，氢气的流量为50
‑
100ml/min，冷却至室温，得到石墨化碳包覆的玄武岩纤维。
[0013]进一步的，其中步骤3为：在搅拌下，依次将1.5
‑
2质量份硅烷偶联剂KH
‑
550，0.2
‑
0.5质量份聚醋酸乙烯，1.5
‑
1.8质量份硬脂酸聚氧乙烯酯，1
‑
2质量份聚己二酸乙二醇基聚氨酯，2
‑
3质量份磷酸乙二胺加入到甘油与去离子水的体积比为2:1的混合溶液中，加热搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到浸润液；
[0014]进一步的，其中步骤5为：选取10
‑
15质量份的改性玄武岩纤维，20
‑
45质量份的乙烯基三胺、35
‑
45质量份的丙烯酸树脂、3
‑
5质量份的羧甲基纤维素钠、5
‑
6质量份的木质素磺酸钙、2
‑
5质量份的聚二甲基硅氧烷、3
‑
5质量份的聚氧丙烯甘油醚、10
‑
15质量份的月桂醇聚氧乙烯醚和15
‑
25份的去离子水，在转速为200
‑
500r/min下，搅拌混合10
‑
15min，得到所述含玄武岩纤维的多用途涂料。
[0015]进一步的，一种含玄武岩纤维的多用途涂料，其特征在于，所述涂料由所述的方法制备得到。
[0016]本专利技术的有益技术效果
[0017]1)本专利技术在制备玄武岩纤维的过程中加入了磷酸钡和氯化钙，其中钡离子钙离子和玄武岩纤维中的铁离子能够在随后的碳前驱体包覆碳化的过程中共同催化碳源进行裂解，在低温条件下，在玄武岩表面直接沉积低缺陷的石墨化碳，从而提高玄武岩纤维的表面活性，能够在其后的浸润剂表面处理的过程中在玄武岩纤维的表面接枝更多的活性基团，提高玄武岩纤维的机械强度以及在涂料中的分散能力；
[0018]2)由硅烷偶联剂KH
‑
550，聚醋酸乙烯，硬脂酸聚氧乙烯酯，聚己二酸乙二醇基聚氨酯，磷酸乙二胺构成的浸润剂既能有效地润滑玄武岩纤维表面，快速在纤维表面接枝大量活性基团，提高了玄武岩纤维与其他材料之间的化学键接能力，又能将数百根乃至数千跟玄武岩单丝集成一束，实现了玄武岩纤维力学性能的提高，能够提高涂料的耐磨强度。
[0019]3)由改性玄武岩纤维，乙烯基三胺、丙烯酸树脂、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚、月桂醇聚氧乙烯醚和去离子水构成的涂料具有极高的稳定性和涂覆性能，涂层具有极高的耐腐蚀性，耐磨性以及附着能力。
实施例
[0020]列举实施例和比较例对本专利技术进行更具体的说明，但本专利技术在不超出其主旨的范围内并不受这些实施例的限制。
[0021]实施例1
[0022]1)将玄武岩矿石，磷酸钡和氯化钙以质量比100:2:1的比例进行粉碎混合处理，过筛，得到粒径为300微米的混合玄武岩颗粒；将混合颗粒在1300℃的温度下进行熔融，待玄武岩颗粒完全融化后，形成纺丝熔液；将纺丝熔液进行拉丝，得到直径为10μm的玄武岩纤维原丝。
[0023]2)对玄武岩纤维原丝进行冷却，冷却速度为30℃/min，通入乙炔碳源气体与氢气的混合气体，碳源气体的气流量为200ml/min，氢气的流量为50ml/min，冷却至室温，得到石
墨化碳包覆的玄武岩纤维。
[0024]3)在搅拌下，依次将1.5质量份硅烷偶联剂KH
‑
550，0.2质量份聚醋酸乙烯，1.5质量份硬脂酸聚氧乙烯酯，1质量份聚己二酸乙二醇基聚氨酯，2质量份磷酸乙二胺加入到甘油与去离子水的体积比为2:1的混合溶液中，加热搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到浸润液；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含玄武岩纤维的多用途涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：1)将玄武岩矿石，磷酸钡和氯化钙进行粉碎混合处理，过筛，得到混合玄武岩颗粒；将混合颗粒进行熔融，待玄武岩颗粒完全融化后，形成纺丝熔液；将纺丝熔液进行拉丝，得到玄武岩纤维原丝；2)对玄武岩纤维原丝进行降温冷却，冷却过程中通入碳源气体与氢气的混合气体，冷却至室温，得到石墨化碳包覆的玄武岩纤维；3)在搅拌下，依次将硅烷偶联剂KH
‑
550，聚醋酸乙烯，硬脂酸聚氧乙烯酯，聚己二酸乙二醇基聚氨酯，磷酸乙二胺加入到甘油与去离子水的体积比为2:1的混合溶液中，加热搅拌至完全溶解，待其冷却至室温，得到浸润液；4)将步骤2得到的石墨化碳包覆的玄武岩纤维浸入到步骤3中得到的浸润液中浸润；取出烘干，得到改性玄武岩纤维；5)将改性玄武岩纤维，乙烯基三胺、丙烯酸树脂、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚、月桂醇聚氧乙烯醚和去离子水，搅拌混合，得到所述含玄武岩纤维的多用途涂料。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤1为：将玄武岩矿石，磷酸钡和氯化钙以质量比100:2
‑
3:1
‑
2的比例进行粉碎混合处理，过筛，得到粒径为300
‑
500微米的混合玄武岩颗粒；将混合颗粒在1300
‑
1500℃的温度下进行熔融，待玄武岩颗粒完全融化后，形成纺丝熔液；将纺丝熔液进行拉丝，得到直径为10
‑
30μm的玄武岩纤维原丝。3.如权利要求1所述的方法，其中步骤2为：对玄武岩纤维原丝进行冷却，冷却速度为30
‑
60℃/min，通入乙炔、乙烯或甲烷中的至少一种碳源气体与氢气的混合气体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震，徐栋，
申请(专利权)人：兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：