一种改性高氯化聚乙烯涂料及其制备方法和应用.pdf

本发明公开了一种改性高氯化聚乙烯涂料及其制备方法和应用，该涂料由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂20～30％、环氧丙烯酸树脂5～15％、稀释剂40～50％、TiO210～15％、防沉剂0.5～1％、流平剂0.3～1％。用本发明所提供的改性高氯化聚乙烯涂料制备得到的防腐涂层没有孔洞、空隙，经实验研究表明具有优良的防腐性、韧性和机械性能，特别是耐水、耐盐水、耐酸碱、耐候性以及耐大气腐蚀的性能比常规涂料更优。本发明提供的制备方法，工艺合理，可操作性强，生产效率高，能耗低，制备得到的成品合格率高，可实现工业化大生产。

1、  一种改性高氯化聚乙烯涂料，其特征在于，它由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂20～30％、环氧丙烯酸树脂5～15％、稀释剂40～50％、TiO2 10～15％、防沉剂0.5～1％、流平剂0.3～1％。

2、  根据权利要求1所述的改性高氯化聚乙烯涂料，其特征在于，它由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂20～25％、  环氧丙烯酸树脂5～10％、稀释剂45～50％、TiO212～15％、防沉剂0.8～1％、流平剂0.6～1％。

3、  根据权利要求1所述的改性高氯化聚乙烯涂料，其特征在于，它由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂28％、环氧丙烯酸树脂11％、稀释剂48％、TiO2 12％、防沉剂0.6％、流平剂0.4％。

4、  根据权利要求1至3任一项所述的改性高氯化聚乙烯涂料，其特征在于，所述的稀释剂为高沸点芳烃溶剂与二甲苯的混合溶剂。

5、  根据权利要求4所述的改性高氯化聚乙烯涂料，其特征在于，所述的高沸点芳烃溶剂为混合型二元酸二甲酯，混合型二元酸二甲酯与二甲苯的比例为3∶5至3∶10。

6、  根据权利要求4所述的改性高氯化聚乙烯涂料，其特征在于，所述的TiO2为金红石型TiO2，防沉剂是有机膨润土、流平剂为流平剂354。

7、  一种制备权利要求1至3任一项所述改性高氯化聚乙烯涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：
①按权利要求1所述的比例，选取高氯化聚乙烯树脂、环氧丙烯酸树脂，高速分散1至3小时至混合均匀，得中间原料备用；
②取步骤①得到的中间原料，按权利要求1所述的比例加入金红石型TiO2，高速分散1至3小时至混合均匀，得中间产物备用；
③取步骤②得到的中间产物，按权利要求1所述的比例加入稀释剂、防沉剂、流平剂，高速分散1至3小时至混合均匀，研磨，过滤，检测粒径。

8、  根据权利要求7所述的改性高氯化聚乙烯涂料的制备方法，其特征在于，步骤①高速分散的时间为1小时，步骤②和步骤③高速分散的时间为2小时。

9、  根据权利要求7所述的改性高氯化聚乙烯涂料的制备方法，其特征在于，步骤③过筛得到的改性高氯化聚乙烯涂料的粒径为1至35μm。

10、  权利要求1至3任一项所述改性高氯化聚乙烯涂料在制备防腐涂层中的应用。

一种改性高氯化聚乙烯涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种涂料，具体涉及一种环氧丙烯酸改性的高氯化聚乙烯涂料及其制备方法和应用。
背景技术
现有技术中的高氯化聚乙烯树脂(HCPE)是由聚乙烯烃经氯化而成的无规聚合物，分子中不含双键，且氯原子呈无规则分布，高氯化聚乙烯树脂具有良好的耐水性能和良好的耐臭氧性、阻燃性，耐化学品性等优点，HCPE树脂对于水汽、氧气及离子的渗透性低，因此能够有效地阻止腐蚀介质的渗透，从而对底材起到良好的隔离封闭保护作用，但其属于热塑性树脂，其涂膜较脆，附着力和稳定性较差，在实际应用中需添加柔性树脂以改善涂膜性能，提高涂膜的耐候性能，如增加其保色和保光性能。HCPE树脂可溶于芳烃、酯类、乙二醇等，不溶于乙醇和200#溶剂，一般用到的稀释溶剂如酯类、酮类成本较高，低沸点芳烃类溶剂挥发性大，毒性大，且成膜过程中由于溶剂的挥发使漆膜表面易出现“针孔、桔皮”等缺陷，使涂膜的防腐性能、稳定性、韧性和机械性能等降低。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种防腐性、韧性和机械性能优良，且环保、低毒的环氧丙烯酸改性的高氯化聚乙烯涂料，本发明另一个目的是提供该改性高氯化聚乙烯涂料的制备方法和其在用于制备防腐涂层中的应用。
技术方案：为了实现本发明的目的，本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂20～30％、环氧丙烯酸树脂5～15％、稀释剂40～50％、TiO210～15％、防沉剂0.5～1％、流平剂0.3～1％。
作为优选方案，本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂20～25％、环氧丙烯酸树脂5～10％、稀释剂45～50％、TiO2 12～15％、防沉剂0.8～1％、流平剂0.6～1％。
作为另一优选方案，本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料由下列重量百分比的原料制成：高氯化聚乙烯树脂28％、环氧丙烯酸树脂11％、稀释剂48％、TiO2 12％、防沉剂0.6％、流平剂0.4％。
本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料，其中稀释剂为高沸点芳烃溶剂与二甲苯的混合溶剂，其中高沸点芳烃溶剂为混合型二元酸二甲酯(DBE)，混合型二元酸二甲酯(DBE)和二甲苯的混合体积比为3∶5至3∶10，优选3∶7，混合型二元酸二甲酯主要成分为戊二酸二甲酯，己二酸二甲酯，丁二酸二甲酯。其中钛白粉TiO2为金红石型TiO2，防沉剂为有机膨润土881-B，流平剂为流平剂354。
本发明所述的改性高氯化聚乙烯涂料的制备方法，包括以下步骤：
①按比例选取高氯化聚乙烯树脂、环氧丙烯酸树脂，高速分散1至3小时至混合均匀，得中间原料备用；
②取步骤①得到的中间原料，按比例加入金红石型TiO2，高速分散1至3小时至混合均匀，得中间产物备用；
③取步骤②得到的中间产物，按比例加入稀释剂、防沉剂、流平剂，高速分散1至3小时至混合均匀，研磨，检测粒径、过滤。
本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料的制备方法中，各原料的重量百分比为：高氯化聚乙烯树脂20～25％、环氧丙烯酸树脂5～10％、稀释剂40～50％、TiO2 10～15％、防沉剂0.5～1％、流平剂0.3～1％。
其中稀释剂为高沸点芳烃溶剂与二甲苯的混合溶剂，其中高沸点芳烃溶剂可以为混合型二元酸二甲酯(DBE)，高沸点芳烃溶剂和二甲苯的混合比例可以为3∶5至3∶10，优选3∶7，钛白粉TiO2为金红石型TiO2，防沉剂为有机膨润土881-B，流平剂为流平剂354。
本发明所述的改性高氯化聚乙烯涂料，作为优选，步骤①中高速分散的时间为1小时，步骤②和步骤③高速分散的时间为2小时。步骤④过筛得到的改性高氯化聚乙烯涂料的粒径为1至35μm。
本发明所述的改性高氯化聚乙烯涂料在制备防腐涂层中的应用，具体可以用于制备钢结构、桥梁、集装箱、机电设备、地下管道、储油罐及化工厂房等的防腐涂层中的应用。
有益效果：本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料和现有技术中的涂料相比具有以下优点：
1、本发明提供的环氧丙烯酸树脂改性的高氯化聚乙烯涂料的原材料易得，且改性高氯化聚乙烯涂料的各原料配比科学合理。
2、本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料，成膜物质选用上，在高氯化聚乙烯树脂的基础上加入环氧丙烯酸树脂改性，两树脂间的相容性、稳定性，面漆的光泽和耐候性能起到协同作用，用本发明所提供的改性高氯化聚乙烯涂料制备得到的防腐涂层没有孔洞、空隙、裂纹，经实验研究表明具有优良的防腐性、韧性和机械性能，特别是耐水、耐盐水、耐酸碱、耐候性以及耐大气腐蚀的性能比常规涂料更优，
3、本发明提供的改性高氯化聚乙烯涂料，采用高沸点芳烃溶剂和二甲苯的混合溶剂作为稀释溶剂，混合溶剂系统挥发速率慢，溶解能力强，可以适应不同气候要求，高沸点芳烃和二甲苯的混合溶剂在涂膜干燥，溶剂挥发的全过程中都能保持高度溶解能力，使涂膜无桔皮、孔洞，并且有光泽，降低了溶剂系统的挥发速率，环保、低毒。
4、本发明所提供的改性高氯化聚乙烯涂料的制备方法，工艺合理，可操作性强，生产效率高，能耗低，制备得到的成品合格率高，可实现工业化大生产。
具体实施方式：
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
1、改性高氯化聚乙烯涂料的重量配比：高氯化聚乙烯树脂300克、环氧丙烯酸树脂150克、体积比为3∶7的混合型二元酸二甲酯(DBE)和二甲苯的混合溶剂500克、金红石型二氧化钛150克、防沉剂10克、354型流平剂10克。
2、改性高氯化聚乙烯涂料的制备：
①选取以上高氯化聚乙烯树脂300克、环氧丙烯酸树脂150克，高速分散1小时至混合均匀，得中间原料备用；
②取步骤①得到的中间原料，加入金红石型TiO2 150克，高速分散2小时至混合均匀，得中间产物备用；
③取步骤②得到的中间原料，加入体积比为3∶7的混合型二元酸二甲酯(DBE)和二甲苯的混合溶剂500克、防沉剂10克、354型流平剂10克，高速分散2小时至混合均匀，研磨，过30μm的筛，检测粒径，包装即得。
3、取2制备得到的改性高氯化聚乙烯涂料进行机械表面涂层，然后实验检测其性能，实验结果如表1所示：
表1  改性高氯化聚乙烯涂料涂层的性能检测结果