一种背水面抗渗涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种背水面抗渗涂料及其制备方法。背水面抗渗涂料的原料包括水性环氧乳液、改性填料和助剂。通过加入本发明专利技术所述的水溶性环氧树脂、链式酸和链式酯，并控制其比例，不仅得到的水性环氧乳液性能优异，水溶性显著提高，而非凝胶状物质，且用在涂料体系时，硬度高，冲击韧性好，并且能够长期保持稳定状态；产物体系的性能和产率上升，对GO和RGO以特定的制备方法掺杂Ce或Ti的金属元素，能够进一步改善所得涂料的硬度和脆性，并且还提高了涂料的附着力以及耐腐蚀性，尤其是耐水性和耐酸碱性，延长了涂料耐腐蚀性的时间。料耐腐蚀性的时间。

【技术实现步骤摘要】
一种背水面抗渗涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料领域，更具体地，本专利技术涉及一种背水面抗渗涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂（EP）因其优良的特性已成为目前应用最广泛的涂料基体之一，但也存在着诸如脆性高、韧性差、防腐时间不长久的缺点。
[0003]专利号CN108276737B的专利提供了一种改性碳纳米管增韧的环氧树脂复合材料及其制备方法，对碳纳米管的表面进行改性，提高了环氧树脂的拉伸强度和弯曲模量。专利号CN112980145B的专利提供了一种热固性聚酯酰胺改性纳米CaCO3增韧环氧树脂及其制备方法，将纳米碳酸钙和聚酯酰胺接枝，提高了环氧树脂的韧性。
[0004]现有技术常常通过纳米填料来对环氧树脂进行改性，作为一种二维片层的纳米材料，氧化石墨烯（GO）表面含有大量活性官能团，拥有良好的力学性能和化学稳定性，在复合材料领域备受关注。然而，巨大的比表面积以及分子间的范德华力等因素降低了GO的分散性，影响了其进一步应用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种背水面抗渗涂料，所述背水面抗渗涂料的原料包括水性环氧乳液、改性填料和助剂。
[0006]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述水性环氧乳液的原料包括水溶性环氧树脂、链式酸、链式酯和芳香族化合物。
[0007]优选的，按重量份计，所述水性环氧乳液的原料包括55
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67份水溶性环氧树脂、17
‑
23份链式酸、8
>‑
11份链式酯和5
‑
10份芳香族化合物。
[0008]进一步优选的，按重量份计，所述水性环氧乳液的原料包括63份水溶性环氧树脂、20份链式酸、10份链式酯和7份芳香族化合物。
[0009]优选的，水溶性环氧树脂的环氧值为0.15
‑
0.23eq/100g，软化点为60
‑
82℃。
[0010]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述水溶性环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族多环氧化合物的一种或多种。
[0011]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述链式酸的分子量为70
‑
110。
[0012]优选的，链式酸的分子量为80
‑
90。
[0013]进一步优选的，链式酸为甲基丙烯酸，分子量86。
[0014]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述链式酯的密度为0.7
‑
1.1g/mL。
[0015]优选的，链式酯的密度为0.894g/mL，链式酯为丙烯酸正丁酯。
[0016]双酚A型环氧树脂用于涂料时，由于分子量低，易乳化，得到的涂料虽然硬度高，但脆性大，为了克服这一技术问题，经过大量的实验，申请人发现，通过加入特定的水溶性环氧树脂、链式酸和链式酯，并控制其比例，不仅得到的水性环氧乳液性能优异，水溶性显著提高，而非凝胶状物质，且用在涂料体系时，硬度高，冲击韧性好，并且能够长期保持稳定状
态。申请人猜测，链式酸的羧基活性位点在引发剂的作用下和树脂链发生较好的交联，同时密度为0.894g/mL的链式酯对体系的流动性产生影响，提高了自由基聚合的效果，因此使得交联网络更致密。
[0017]优选的，所述水性环氧乳液的原料还包括引发剂。
[0018]进一步优选的，引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）。
[0019]优选的，引发剂的重量是水溶性环氧树脂的5.9%
‑
8.5%。
[0020]在水性环氧乳液的制备中，常常需要加入引发剂来提高反应的效率，然后由于引发剂的加入，使得得到的产物会携带缠绕一些引发剂分子，致使产物体系的性能和产率下降。通过控制引发剂加入重量为水溶性环氧树脂的5.9%
‑
8.5%，上述问题得到显著改善，尤其是在加入的引发剂加入重量为水溶性环氧树脂的7%时，效果尤为显著。特定量的引发剂的加入能够改善体系的密度，从而影响分散性，导致交联网络改变，同时和改性纳米填料相互作用，引发剂的缠绕携带得到改善。
[0021]芳香族化合物为苯乙烯。
[0022]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述改性填料为改性二氧化硅和/或改性碳纳米材料。
[0023]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述改性填料为改性碳纳米材料时，改性碳纳米材料为氧化石墨烯（GO）或金属掺杂的还原氧化石墨烯（RGO），所述氧化石墨烯包括金属掺杂的氧化石墨烯。
[0024]优选的，所述金属选自钛、铈、钙的一种或多种。
[0025]优选的，金属为钛或铈。
[0026]改性填料为改性碳纳米材料时，改性碳纳米材料为钛掺杂的氧化石墨烯（Ti
‑
GO）。
[0027]钛掺杂的氧化石墨烯的制备方法为：（1）GO悬浮水溶液的制备：取GO粉末，与去离子水混合，超声20
‑
30min，使GO悬浮水溶液的浓度为0.8
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1.2g/L；（2）前体液的制备：1
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2mL钛酸丁酯加入无水乙醇15
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25mL中，搅拌15
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25min；（3）预制液的制备：前体液滴入100
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150mLGO悬浮水溶液，控制滴速1
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2mL/min；（4）陈化：室温下陈化20
‑
40min，预制液成为凝胶状，得到凝胶；（5）煅烧：凝胶置于70
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78℃烘干8
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10h，得到固体物，研磨成粉末，355
‑
370℃下煅烧1.5
‑
2h，即得钛掺杂的氧化石墨烯（Ti
‑
GO）。
[0028]改性填料为改性碳纳米材料时，改性碳纳米材料为钛掺杂的还原氧化石墨烯（TiO2‑
RGO）。
[0029]钛掺杂的还原氧化石墨烯（TiO2‑
RGO）的制备方法为：（1）GO乙醇溶液的制备：取GO粉末0.1
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0.15g，与100
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120mL无水乙醇混合，超声20
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30min；（2）硫酸钛醇溶液的制备：将0.8
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1.2g硫酸钛加入80
‑
100mL无水乙醇中，超声20
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30min；（3）水热反应：硫酸钛醇溶液中加入GO乙醇溶液，控制GO乙醇溶液的滴速为2
‑
4mL/min，再加入0.8
‑
1.5g抗坏血酸，超声30
‑
50min后得到黄棕色液体，黄棕色液体置于反应釜，190
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240℃下反应1
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7h，冷却后取出；（4）离心过滤：500
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800r/min离心后，过滤，滤渣用300mL无水乙醇和300mL去离子水清洗，50
‑
60℃干燥12<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背水面抗渗涂料，其特征在于，所述背水面抗渗涂料的原料包括水性环氧乳液、改性填料和助剂；所述水性环氧乳液的原料按重量份计，包括55
‑
67份水溶性环氧树脂、17
‑
23份链式酸、8
‑
11份链式酯和5
‑
10份芳香族化合物；水溶性环氧树脂的环氧值为0.15
‑
0.23eq/100g，软化点为60
‑
82℃；水性环氧乳液的原料还包括引发剂，引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂的重量是水溶性环氧树脂的5.9%
‑
8.5%。2.根据权利要求1所述的背水面抗渗涂料，其特征在于，所述水性环氧乳液的原料包括63份水溶性环氧树脂、20份链式酸、10份链式酯和7份芳香族化合物。3.根据权利要求2所述的背水面抗渗涂料，其特征在于，所述水溶性环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族多环氧化合物的一种或多种。4.根据权利要求2所述的背水面抗渗涂料，其特征在于，所述链式酸的分子量为70
‑
110。5.根据权利要求4所述的背水面抗渗涂料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆浩然，钟标，徐春昌，何锦华，胡锡祥，杨槐，胡志康，陈锦锐，邓培敏，何超平，
申请(专利权)人：广东合胜实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：