防爆涂料制造技术

本发明专利技术涉及防爆工艺，特别涉及一种防爆涂料

【技术实现步骤摘要】
防爆涂料、防爆涂层、防爆玻璃及防爆玻璃的制备方法


[0001]本专利技术涉及防爆工艺，特别涉及一种防爆涂料
、
防爆涂层
、
防爆玻璃及防爆玻璃的制备方法
。

技术介绍

[0002]在实验室及生活生产等环境中，经常发生因玻璃制的容器破碎导致其内物泄露，甚至有可能造成人员因碎片受到伤害，为了降低这种风险，需要一种不易破碎的容器
。
目前，可采用的方法主要包括提高容器的刚度及在容器表面涂覆防爆涂层
。
提高容器的刚度成本较高且限定了容器材质，仅能适用于部分场景，而玻璃材料中刚度较高的钢化玻璃限定于平面结构，难以制成不同形状的液体容器
。
因此，在容器表面涂覆防爆涂层为较优的选择
。
[0003]目前的防爆涂层主要用于特殊场景，在具有较好效果的同时成本较高，工艺较复杂，难以应用于实验室及生活等场景中，因此，现有方案难以解决价值较低且损耗较高的容器的防爆问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种防爆性能较好且生产成本较低的防爆涂料
、
防爆涂层
、
防爆玻璃及防爆玻璃的制备方法
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种防爆涂料，包括有机树脂
、
硅溶胶
、
硅烷偶联剂
、
石墨烯
、
表面活性剂以及多种溶剂，所述有机树脂质量占比为r/>20
％
‑
25
％，所述硅溶胶中的颗粒物的质量占比为
20
％
‑
25
％，所述硅烷偶联剂质量占比为
0.5
‑
1.0
％，所述石墨烯质量占比为
0.2
％
‑
0.5
％，所述表面活性剂质量占比为
0.1
％
‑
0.5
％
。
[0007]可选地，所述有机树脂为丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的任一种或多种；所述硅溶胶为中性硅溶胶或酸性硅溶胶；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷；所述表面活性剂为聚醚改性有机硅或环氧改性有机硅
。
[0008]可选地，所述硅溶胶为中性硅溶胶
。
[0009]可选地，所述表面活性剂为聚醚改性有机硅
。
[0010]可选地，所述硅溶胶为颗粒尺寸范围在
10
‑
100nm
的任一种
。
[0011]第二方面，本专利技术还提供一种防爆涂层，由前述的防爆涂料表干固化后得到
。
[0012]第三方面，本专利技术还提供一种防爆玻璃，包括玻璃基体和前述的防爆涂料，所述防爆涂层贴合附着于所述玻璃基体的表面
。
[0013]可选地，所述防爆涂层的厚度为范围在1‑3μ
m
的任一值；所述硅溶胶为颗粒尺寸范围在
10
‑
30nm
的任一种
。
[0014]第四方面，本专利技术还提供一种防爆玻璃的制备方法，包括：
[0015]将硅溶胶
、
石墨烯
、
表面活性剂和硅烷偶联剂与有机树脂混合均匀，制成防爆涂
料；
[0016]将玻璃基体进行打磨，并进行前处理液清洗和水洗干燥；
[0017]将所述防爆涂料均匀涂覆在干燥后的玻璃基体上，常温表干；
[0018]将表干后的玻璃基体和防爆涂料在
150
‑
200℃
之间任一温度值下固化，得到包含有防爆涂层的防爆玻璃
。
[0019]可选地，所述将硅溶胶
、
石墨烯
、
表面活性剂和硅烷偶联剂与有机树脂混合均匀，制成防爆涂料包括：
[0020]在所述硅溶胶中加入所述石墨烯与所述表面活性剂，搅拌分散后继续加入所述硅烷偶联剂，再次搅拌分散，得到混合分散系；
[0021]将得到的混合分散系在搅拌环境下逐步加入到所述有机树脂中，待充分混匀，即可制备出所述防爆涂料
。
[0022]根据本专利技术的第一方面：有机树脂具有较高的粘性，有助于将破损的基体继续粘连在一起，使基体破损后的碎块不会分散飞溅，在破损较轻的情况下，甚至可以使基体维持原状，继续起容置作用
。
硅烷偶联剂与石墨烯的表面发生反应，得到表面改性的石墨烯
。
硅烷偶联剂的分子结构具有两个连接端，其中一个连接端与有机树脂通过化学键连接，另一连接端通过化学键与表面改性的石墨烯或硅溶胶中的颗粒物，即纳米硅连接
。
通过硅烷偶联剂，石墨烯与纳米硅连接于有机树脂分子链，使体系更稳定
。
纳米硅具有较高的硬度，交联于有机树脂有助于增强有机树脂分子链的硬度，提高防爆涂料生成的防爆涂层的抗刮擦性能
。
石墨烯具有增大体系强度的功能，能够提高防爆涂料生成的防爆涂层的抗拉伸的能力
。
表面活性剂主要作为分散剂和流平剂，协助各组分在体系中的分散，有助于提高防爆涂料的均匀性
。
防爆涂料中含多种溶剂，不同溶剂沸点不同，多种溶剂混合可使整体沸点适中，且一方面可以防止防爆涂料在保存或涂覆时发生溶剂大量挥发，另一方面可以防止溶剂整体沸点过高导致固化时出现涂层发黄甚至基材损坏的情况
。
通过限缩有机树脂
、
硅溶胶
、
硅烷偶联剂
、
石墨烯和表面活性剂在防爆涂料中的含量，有助于提高防爆涂料的体系稳定性，也有助于提高涂料的防爆性能
。
有机树脂
、
硅溶胶
、
硅烷偶联剂
、
石墨烯和表面活性剂的化学结构均较为稳定，不易与基体内的容置物发生反应，使防爆涂料可适用于基体的内侧和外侧
。
有机树脂
、
硅溶胶
、
硅烷偶联剂
、
石墨烯和表面活性剂均为常见材料，成本较低且易于获取，有助于控制防爆涂料成本，从而应用于实验室及生活等场景中
。
这种防爆涂料可在化学键的作用下在基体表面成膜，且可通过自身粘性粘附于基体表面，涂覆工艺较为简单
。
[0023]进一步地，乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷与有机树脂
、
纳米硅和石墨烯的结合能力较强，因此更适用于本体系，同理，丙烯酸树脂和聚氨酯树脂更适用于本体系
。
由于丙烯酸树脂和聚氨酯树脂在碱性环境下不稳定，因此需选用中性或酸性的硅溶胶，防止丙烯酸树脂或聚氨酯树脂发生变性
。
聚醚改性有机硅或环氧改性有机硅与有机树脂
、
纳米硅和石墨烯的相容性更高，因此更适用于本体系...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种防爆涂料，其特征在于，包括有机树脂
、
硅溶胶
、
硅烷偶联剂
、
石墨烯
、
表面活性剂以及多种溶剂，所述有机树脂质量占比为
20
％
‑
25
％，所述硅溶胶中的颗粒物的质量占比为
20
％
‑
25
％，所述硅烷偶联剂质量占比为
0.5
‑
1.0
％，所述石墨烯质量占比为
0.2
％
‑
0.5
％，所述表面活性剂质量占比为
0.1
％
‑
0.5
％
。2.
如权利要求1所述的防爆涂料，其特征在于，所述有机树脂为丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的任一种或多种；所述硅溶胶为中性硅溶胶或酸性硅溶胶；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷；所述表面活性剂为聚醚改性有机硅或环氧改性有机硅
。3.
如权利要求2所述的防爆涂料，其特征在于，所述硅溶胶为中性硅溶胶
。4.
如权利要求2所述的防爆涂料，其特征在于，所述表面活性剂为聚醚改性有机硅
。5.
如权利要求1所述的防爆涂料，其特征在于，所述硅溶胶为颗粒尺寸范围在
10
‑
100nm
的任一种
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉明，张炜坤，
申请(专利权)人：苏州卡吉德化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：