本發(fā)明涉及涂料加工技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及制備導電塑膠漆的方法及應用。
背景技術(shù):
塑膠漆是以熱可塑丙烯酸樹脂為基體,輔以高檔適用助劑及顏料調(diào)配而成的標準型塑膠油漆。該漆具有硬度高、光澤高、高分豐滿度、層間附著力好、易施工等特點,廣泛用于塑膠底材的產(chǎn)品涂裝。我國塑膠涂料開發(fā)較晚,八十年代初才出現(xiàn)。但是近十幾年的發(fā)展異常迅速。隨著塑膠工業(yè)的迅速發(fā)展,塑膠用涂料無論從品種上還是數(shù)量上都獲得了長足進展。過去曾依賴進口樹脂及涂料的狀況有了迅速的改變。特別是電子工業(yè)、汽車工業(yè)、建材工業(yè)等,其發(fā)展前景十分可觀,而涂裝塑膠用塑膠漆又成為解決塑膠制品成型加工顏色不均勻等缺陷和老化變脆、劃痕等問題的首選方案。因為涂漆工藝方便、快捷、效果好、成本低廉,所以塑膠漆得到很大發(fā)展。
由于塑膠的品種繁多,特別是有些塑膠由于本身的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、特性和改性等因素,以及對于塑膠涂料某些特性的具體要求,想用一種或兩種通用型的塑膠涂料來滿足各種塑膠的涂裝是不太可能的。對于現(xiàn)有的導電涂料,其材料中加入的導電性填料一般是金、銀、銅、鎳等金屬粉末和炭黑、石墨等非金屬粉末。金粉的導電性最高,化學穩(wěn)定性好,但價格昂貴,以致使用受到限制。銀粉的導電性也很優(yōu)良,價格較金粉為低,雖然配膠后易沉淀,有“遷移”現(xiàn)象。銅、鎳的性能與銀相近,價格比銀低得多,但易氧化,導電性不穩(wěn)定,配膠的耐久性差。炭黑、石墨粉末作為導電填料,其分散性好,價格低廉,但導電性較差?;谏鲜鏊媾R的難題,開發(fā)出一種價格低廉且具有良好導電性能及穩(wěn)定性的塑膠漆就顯得尤為必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供制備導電塑膠漆的方法,通過特定的生產(chǎn)工藝,輔以適宜原料組合,使得制備而成的導電塑膠漆導電性能優(yōu)良,貯藏穩(wěn)定性高,硬度適中,能夠滿足行業(yè)的要求,具有較好的應用前景。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
制備導電塑膠漆的方法,包括以下步驟:
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯30-38份、雙十八烷基二甲基氯化銨23-29份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20-25份、過氧化苯甲酸叔丁酯12-16份、聚乙烯蠟5-8份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至65-75℃,加入羥乙基纖維素醚15-20份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚13-16份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺8-12份、光敏劑4-6份、流平劑4-6份,隨后升溫至100-110℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維5-7份、氣相二氧化硅2-4份、硅藻土1-3份、顏料5-9份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在超聲環(huán)境下加熱至75-85℃,保持溫度4-6小時,降溫至50-55℃,加入蒸餾水體積40-50%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至90-100KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
優(yōu)選地,所述光敏劑選自安息香二甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、偶氮二異丁青中的任意一種。
優(yōu)選地,所述流平劑選自氟改性丙烯酸鈉鹽、三聚氰胺甲醛樹脂、有機改性聚硅氧烷中的任意一種。
優(yōu)選地,所述步驟(1)中高速分散機的轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分。
優(yōu)選地,所述步驟(4)中超聲波加熱器的頻率為30 kHz。
本發(fā)明的另一個目的是提供上述制備方法在制備油漆類產(chǎn)品中的應用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:
(1)本發(fā)明采用先將低羥基丙烯酸樹酯、雙十八烷基二甲基氯化銨、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、聚乙烯蠟進行混合攪拌,然后在反應釜中升溫、真空處理,降溫后添加羥乙基纖維素醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺、光敏劑、流平劑進行高溫反應并攪拌,再加入聚酯纖維、氣相二氧化硅、硅藻土、顏料進行高速分散和研磨,隨后加水超聲加熱、保溫,蒸餾水和正己烷保溫,過濾收集濾液,最后調(diào)節(jié)粘度并調(diào)色的油漆制備方法,使得制備而成的導電塑膠漆導電性能優(yōu)良,貯藏穩(wěn)定性高,硬度適中,能夠滿足行業(yè)的要求,具有良好的應用前景。
(2)本發(fā)明的制備導電塑膠漆的方法所用原料廉價、工藝簡單,適于大規(guī)模工業(yè)化運用,實用性強。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
實施例1
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯30份、雙十八烷基二甲基氯化銨23份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20份、過氧化苯甲酸叔丁酯12份、聚乙烯蠟5份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至65℃,加入羥乙基纖維素醚15份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚13份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺8份、安息香二甲醚4份、氟改性丙烯酸鈉鹽4份,隨后升溫至100℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維5份、氣相二氧化硅2份、硅藻土1份、顏料5份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在30 kHz的超聲環(huán)境下加熱至75℃,保持溫度4小時,降溫至50℃,加入蒸餾水體積40%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至90 KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
實施例2
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯34份、雙十八烷基二甲基氯化銨26份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯22份、過氧化苯甲酸叔丁酯14份、聚乙烯蠟7份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至70℃,加入羥乙基纖維素醚18份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚15份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺10份、2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦5份、三聚氰胺甲醛樹脂5份,隨后升溫至105℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維6份、氣相二氧化硅3份、硅藻土2份、顏料7份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在30 kHz的超聲環(huán)境下加熱至80℃,保持溫度5小時,降溫至52℃,加入蒸餾水體積45%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至95 KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
實施例3
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯38份、雙十八烷基二甲基氯化銨29份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯25份、過氧化苯甲酸叔丁酯16份、聚乙烯蠟8份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至75℃,加入羥乙基纖維素醚20份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚16份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺12份、偶氮二異丁青6份、有機改性聚硅氧烷6份,隨后升溫至110℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維7份、氣相二氧化硅4份、硅藻土3份、顏料9份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在30 kHz的超聲環(huán)境下加熱至85℃,保持溫度6小時,降溫至55℃,加入蒸餾水體積50%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至100 KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
實施例4
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯38份、雙十八烷基二甲基氯化銨23份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯25份、過氧化苯甲酸叔丁酯12份、聚乙烯蠟8份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至65℃,加入羥乙基纖維素醚20份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚13份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺12份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦4份、氟改性丙烯酸鈉鹽6份,隨后升溫至100℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維7份、氣相二氧化硅2份、硅藻土3份、顏料5份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在30 kHz的超聲環(huán)境下加熱至85℃,保持溫度4小時,降溫至55℃,加入蒸餾水體積40%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至100 KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
對比例1
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯34份、雙十八烷基二甲基氯化銨26份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯22份、聚乙烯蠟7份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至70℃,加入羥乙基纖維素醚18份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚15份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺10份、2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦5份、三聚氰胺甲醛樹脂5份,隨后升溫至105℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維6份、硅藻土2份、顏料7份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在30 kHz的超聲環(huán)境下加熱至80℃,保持溫度5小時,降溫至52℃,加入蒸餾水體積45%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至95 KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
對比例2
(1)在配漿容器中加入低羥基丙烯酸樹酯38份、雙十八烷基二甲基氯化銨23份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯25份、過氧化苯甲酸叔丁酯12份、聚乙烯蠟8份,用可調(diào)式高速分散機攪拌均勻,得到初步混合物;
(2)將步驟(1)的初步混合物置于反應釜中,加熱至150℃,在緩慢攪拌條件下真空處理3小時,然后降溫至90℃,加入羥乙基纖維素醚20份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚13份、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺12份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦4份、氟改性丙烯酸鈉鹽6份,隨后升溫至100℃時,開始計時,保溫30分鐘,同時進行勻速攪拌,直至達到反應終點,得到初步反應產(chǎn)物;
(3)將步驟(2)的初步反應產(chǎn)物加入高速分散機中,添加聚酯纖維7份、氣相二氧化硅2份、硅藻土3份、顏料5份,然后高速分散至細度達20μm 以下,再將分散后的初步反應產(chǎn)物加入到砂磨機中進行研磨,調(diào)整轉(zhuǎn)速,研磨至細度達8μm以下,然后停止研磨,得到中間混合物;
(4)向中間混合物中加入蒸餾水150份,充分攪拌后置于超聲波加熱器中,在30 kHz的超聲環(huán)境下加熱至85℃,保持溫度6小時,降溫至55℃,加入蒸餾水體積70%的正己烷,保持溫度1小時,隨后趁熱過濾,收集濾液;
(5)向濾液中添加去離子水調(diào)節(jié)粘度至100 KU,最后轉(zhuǎn)移至調(diào)色缸中進行調(diào)色,得到終產(chǎn)品。
將通過實施例1-4和對比例1-2的制備方法制得的導電塑膠漆分別采用導電底漆電阻測定方法測定漆膜電阻值,采用GB/T 6753.3-1986的方法測定貯藏穩(wěn)定性,采用GB/T 6739-1996的方法測定其鉛筆硬度,所得的測試結(jié)果見表1。
表1
本發(fā)明采用先將低羥基丙烯酸樹酯、雙十八烷基二甲基氯化銨、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、聚乙烯蠟進行混合攪拌,然后在反應釜中升溫、真空處理,降溫后添加羥乙基纖維素醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、十二烯基丁二酸二乙醇酰胺、光敏劑、流平劑進行高溫反應并攪拌,再加入聚酯纖維、氣相二氧化硅、硅藻土、顏料進行高速分散和研磨,隨后加水超聲加熱、保溫,蒸餾水和正己烷保溫,過濾收集濾液,最后調(diào)節(jié)粘度并調(diào)色的油漆制備方法,使得制備而成的導電塑膠漆導電性能優(yōu)良,貯藏穩(wěn)定性高,硬度適中,能夠滿足行業(yè)的要求,具有良好的應用前景。本發(fā)明的制備導電塑膠漆的方法所用原料廉價、工藝簡單,適于大規(guī)模工業(yè)化運用,實用性強。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。