一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：醇酸樹(shù)脂30?50份，羧基化碳納米管1?3份，椰子油脂肪酸2?5份，植酸3?8份，十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5?5.5份，十二烷基苯磺酸鈉5?10份，顏填料20?30份，消泡劑1?6份，潤(rùn)濕劑2.5?4份，去離子水10?25份。本發(fā)明還公開(kāi)了該碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的制備方法。本發(fā)明提供的碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆附著力強(qiáng)，涂膜性能好，力學(xué)和物理性能優(yōu)異，熱穩(wěn)定性和抗沖擊性能好，且其制備方法簡(jiǎn)單，工藝條件溫和，易于操作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
【背景技術(shù)】：
[0002] 醇酸樹(shù)脂是最重要的涂料用樹(shù)脂，也是涂料工業(yè)中用量最大，使用最早的合成樹(shù) 月旨。目前試用的醇酸樹(shù)脂多為溶劑型樹(shù)脂，是有機(jī)揮發(fā)物的主要來(lái)源。隨著人們對(duì)環(huán)境要求 的逐漸提高，各國(guó)對(duì)涂料V0C的含量提出了嚴(yán)格的限制。由于水無(wú)毒、無(wú)味不燃而且廉價(jià)，因 此，將水引入涂料中，可以降低生產(chǎn)成本，又可以大大降低涂料中V0C的含量。
[0003] 中國(guó)專(zhuān)利(CN101333405A)公開(kāi)了一種在溶劑型醇酸樹(shù)脂漆中添加水溶劑的辦法， 其包括下列步驟:a，按比例選取醇酸樹(shù)脂，將其加入容器;b，在20-50 °C溫度、50轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速 攪拌下加入符合比例的助劑和水，攪拌20-30分鐘;c，按比例加入顏料盒填料，繼續(xù)攪拌10-20分鐘后，控制溫度50°C以下進(jìn)行研磨，達(dá)到要求的細(xì)度為止;d，按比例加入原醇酸樹(shù)脂漆 和200#汽油，繼續(xù)攪拌20分鐘后即得，該方法制備得到的醇酸樹(shù)脂漆水揮發(fā)慢，干燥困難； 配制較復(fù)雜，對(duì)顏料潤(rùn)濕分散難，易引起基體腐蝕，對(duì)濕度影響很大。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利（201210165416.X)公開(kāi)了一種水分散性醇酸調(diào)和色漆，其以重量百分比 計(jì)，包括40-46 %醇酸樹(shù)脂，2-6 %石油樹(shù)脂，10-28 %顏填料，0.3-0.8 %消泡劑，0.4-0.8 % 有機(jī)粘土，0.3-0.6 %潤(rùn)濕劑，0.5-1 %催干劑，0.1-0.3 %防結(jié)皮劑。20-35 %助溶劑和5-10%有機(jī)溶劑。該水分散性醇酸調(diào)和色漆，具有極好的光澤、結(jié)合力、柔韌性、耐水性、防腐 蝕性及戶外耐久性。但是該發(fā)明提供的水分散性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆熱穩(wěn)定性差，抗沖擊性 能差。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0005] 本發(fā)明目的是提供一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其附著力強(qiáng)，涂膜性能 好，力學(xué)和物理性能優(yōu)異，熱穩(wěn)定性和抗沖擊性能好。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的制備方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0009] 醇酸樹(shù)脂30-50份，羧基化碳納米管1-3份，
[0010] 椰子油脂肪酸2-5份，植酸3-8份，
[0011] 十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5-5.5份，
[0012] 十二烷基苯磺酸鈉5-10份，
[0013]顏填料20-30份，消泡劑1-6份，
[0014] 潤(rùn)濕劑2.5-4份，去離子水10-25份。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包 括以下組分：
[0016]醇酸樹(shù)脂48份，羧基化碳納米管2.5份，
[0017] 椰子油脂肪酸3份，植酸5份，
[0018] 十五烷基酚聚氧乙烯醚4份，
[0019] 十二烷基苯磺酸鈉8份，
[0020]顏填料30份，消泡劑3.5份，
[0021]潤(rùn)濕劑3份，去離子水20份。
[0022]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述羧基化碳納米管的直徑為20-30nm，長(zhǎng)度為1-2μπι。
[0023] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述顏填料包括體質(zhì)顏料和著色顏料。
[0024] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述體質(zhì)顏料為納米碳酸鈣、氧化硅氣凝膠、滑石粉中 的一種或多種混合。
[0025] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述著色顏料為金紅石型鈦白粉、鈦菁藍(lán)、酞菁綠、氧 化鐵紅、中色素炭黑中的一種或多種混合。
[0026]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述消泡劑為聚硅基酯、疏水白炭黑、吐溫80的混合 物。
[0027]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述潤(rùn)濕劑為2-苯氧基乙醇、聚醚改性三硅氧烷中的 一種或兩種混合。
[0028] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的制備方法，包括以下步驟：
[0029] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在90-100°C下，捏合 5-10min，得到混合物料；
[0030] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲l-3h，得到混合分散液；
[0031] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0032]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述捏合的條件為90°C，10min。
[0033] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0034] 本發(fā)明采用碳納米管對(duì)醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆進(jìn)行改性，碳納米管?chē)鷼然技{米 管，其表面有許多羧基基團(tuán)，可以穩(wěn)定分散在水中，同時(shí)加入椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基 酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉制備成穩(wěn)定的助溶劑，使得醇酸樹(shù)脂可以和水形成良好 的相容，從而制備得到的調(diào)和色漆V0C含量低，且碳納米管熱穩(wěn)定性好，柔韌性大，可以大大 提尚醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的熱穩(wěn)定性和抗沖擊性能。
【具體實(shí)施方式】：
[0035] 為了更好的理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例只用于解 釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0038]醇酸樹(shù)脂30份，羧基化碳納米管1份，
[0039] 椰子油脂肪酸2份，植酸3份，
[0040] 十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5份，
[0041 ] 十二烷基苯磺酸鈉5份，
[0042]顏填料20份，消泡劑1份，
[0043] 潤(rùn)濕劑2.5份，去離子水10份。
[0044] 其制備方法包括以下步驟：
[0045] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在90°C下，捏合 5min，得到混合物料；
[0046] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲lh，得到混合分散液；
[0047] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0048] 實(shí)施例2
[0049] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0050] 醇酸樹(shù)脂50份，羧基化碳納米管3份，
[0051]椰子油脂肪酸5份，植酸8份，
[0052] 十五烷基酚聚氧乙烯醚5.5份，
[0053] 十二烷基苯磺酸鈉10份，
[0054]顏填料30份，消泡劑6份，
[0055]潤(rùn)濕劑4份，去離子水25份。
[0056]其制備方法包括以下步驟：
[0057] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在100°C下，捏合 10m i η，得到混合物料；
[0058] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲3h，得到混合分散液；
[0059] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0060] 實(shí)施例3
[0061 ] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0062]醇酸樹(shù)脂40份，羧基化碳納米管1.5份，
[0063]椰子油脂肪酸3份，植酸4份，
[0064] 十五烷基酚聚氧乙烯醚4份，
[0065] 十二烷基苯磺酸鈉6份，
[0066]顏填料22份，消泡劑2份，
[0067]潤(rùn)濕劑3份，去離子水15份。
[0068]其制備方法包括以下步驟：
[0069] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在95°C下，捏合 7min，得到混合物料；
[0070] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲1.5h，得到混合分散液；
[0071] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0072] 實(shí)施例4
[0073] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0074]醇酸樹(shù)脂45份，羧基化碳納米管2份，
[0075]椰子油脂肪酸3.5份，植酸5份，
[0076] 十五烷基酚聚氧乙烯醚4.5份，
[0077] 十二烷基苯磺酸鈉7份，
[0078]顏填料24份，消泡劑3份，
[0079] 潤(rùn)濕劑3.5份，去離子水20份。
[0080]其制備方法包括以下步驟：
[0081] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在100°C下，捏合 5min，得到混合物料；
[0082] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲2h，得到混合分散液；
[0083] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0084] 實(shí)施例5
[0085] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0086]醇酸樹(shù)脂35份，羧基化碳納米管2.5份，
[0087]椰子油脂肪酸4份，植酸6份，
[0088] 十五烷基酚聚氧乙烯醚5份，
[0089] 十二烷基苯磺酸鈉8份，
[0090]顏填料26份，消泡劑4份，
[0091] 潤(rùn)濕劑4份，去離子水22份。
[0092]其制備方法包括以下步驟：
[0093] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在90°C下，捏合 10m i η，得到混合物料；
[0094] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲2.5h，得到混合分散液；
[0095] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0096] 實(shí)施例6
[0097] -種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，以重量份計(jì)，包括以下組分：
[0098]醇酸樹(shù)脂50份，羧基化碳納米管3份，
[0099]椰子油脂肪酸4.5份，植酸7份，
[0100] 十五烷基酚聚氧乙烯醚5份，
[0101] 十二烷基苯磺酸鈉9份，
[0102]顏填料28份，消泡劑5份，
[0103]潤(rùn)濕劑4份，去離子水23份。
[0104]其制備方法包括以下步驟：
[0105] (1)將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在100°C下，捏合 10m i η，得到混合物料；
[0106] (2)將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯 磺酸鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲2.8h，得到混合分散液；
[0107] (3)將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到 碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。
[0108] 將本發(fā)明制備的碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆按照國(guó)標(biāo)GB/T1727-92涂覆于馬 口鐵板上，置于120°C的烘箱中烘烤成膜，24小時(shí)后，按照GB/T6739-96測(cè)定漆膜鉛筆硬度， GB/T1732-93測(cè)定漆膜的抗沖擊性，測(cè)定結(jié)果如表1所示：
[0109]
[0110] 從表1來(lái)看，本發(fā)明提供的碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的硬度大，抗沖擊性能 好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，以重量份計(jì)，包括以下組分： 醇酸樹(shù)脂30-50份，羧基化碳納米管1-3份， 椰子油脂肪酸2-5份，植酸3-8份， 十五烷基酚聚氧乙烯醚3.5-5.5份， 十二烷基苯磺酸鈉5-10份， 顏填料20-30份，消泡劑1-6份， 潤(rùn)濕劑2.5-4份，去離子水10-25份。2. 如權(quán)利要求1所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，以重量份 計(jì)，包括以下組分： 醇酸樹(shù)脂48份，羧基化碳納米管2.5份， 椰子油脂肪酸3份，植酸5份， 十五烷基酚聚氧乙烯醚4份， 十二烷基苯磺酸鈉8份， 顏填料30份，消泡劑3.5份， 潤(rùn)濕劑3份，去離子水20份。3. 如權(quán)利要求1所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，所述羧基化 碳納米管的直徑為20_30nm，長(zhǎng)度為1-2μπι 〇4. 如權(quán)利要求1所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，所述顏填料 包括體質(zhì)顏料和著色顏料。5. 如權(quán)利要求4所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，所述體質(zhì)顏 料為納米碳酸鈣、氧化硅氣凝膠、滑石粉中的一種或多種混合。6. 如權(quán)利要求4所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，所述著色顏 料為金紅石型鈦白粉、鈦菁藍(lán)、酞菁綠、氧化鐵紅、中色素炭黑中的一種或多種混合。7. 如權(quán)利要求1所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，所述消泡劑 為聚硅基酯、疏水白炭黑、吐溫80的混合物。8. 如權(quán)利要求1所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆，其特征在于，所述潤(rùn)濕劑 為2-苯氧基乙醇、聚醚改性三硅氧烷中的一種或兩種混合。9. 如權(quán)利要求1至8任一所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將醇酸樹(shù)脂、顏填料、消泡劑和潤(rùn)濕劑加入高速捏合機(jī)中，在90-100°C下，捏合5_ 10m i η，得到混合物料； (2) 將羧基化碳納米管、椰子油脂肪酸、植酸、十五烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸 鈉和去離子水混合攪拌均勻，在1000W的功率下超聲1 -3h，得到混合分散液； (3) 將步驟（1)得到的混合物料和步驟(2)得到的混合分散液混合攪拌均勻，得到碳納 米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆。10. 如權(quán)利要求9所述的一種碳納米管改性醇酸樹(shù)脂調(diào)和色漆的制備方法，其特征在 于，步驟(1)中，所述捏合的條件為90°C，lOmin。
【文檔編號(hào)】C09D167/08GK106065270SQ201610642958
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年8月8日
【發(fā)明人】陸志強(qiáng)
【申請(qǐng)人】陸志強(qiáng)