技术领域
本发明属于涂料制备方法技术领域,尤其是一种室外消火栓用防紫外线涂料制备方法。
背景技术
消火栓,是供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水的灭火设施,也可以直接连接水带、水枪出水灭火。其中室内外消火栓系统是扑救火灾的重要消防设施之一,由于其设置在室外,长期承受风吹、日晒、雨淋,还承受大气中的粉尘、二氧化硫、氮氧化物等排放物的污染,以及酸雨、雷击、电击等污染及腐蚀,容易造成涂层脱落、腐蚀等现象。
发明内容
针对上述问题,本发明旨在提供一种防紫外线、防腐蚀的室外消火栓用防紫外线涂料制备方法。
本发明通过以下技术方案实现:
一种室外消火栓用防紫外线涂料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将高岭土加入到其体积10-20倍的柠檬酸钠溶液中,在60-70℃下浸泡处理1-2h,然后在超声处理1-2h,过滤并洗涤;
(2)经步骤(1)所得物放入其体积10-15倍的乙酸溶液中,在20-30℃下超声处理20-30min,过滤洗涤;
(3)将步骤(2)所得物加入到其体积10-20倍的尿素溶液中,在400-500rpm下搅拌1-2h,然后向其中加入锌离子溶液,升温回流反应3-5h后,冷却过滤,去离子水洗涤2-3次,放入真空干燥箱中,在130-140℃烘10-20h,粉碎,至粒度为10-100nm;
(4)将步骤(1)所得物放入高速搅拌机中,在2000-2400rpm下分散2-3min,然后降速至800-1000rpm,利用聚四氟乙烯乳液对其进行喷雾,喷完后继续升速至2000-2400rpm,继续分散10-15min后,将所得物冷冻干燥;
(5)将步骤(2)所得物加入到水性丙烯酸乳液、有机硅改性聚氨酯树脂乳液混合液中,再加入海藻酸钠、钛酸酯偶联剂NDZ101,硬脂酸,在1000-1500rpm下搅拌2-3h即可。
进一步的,步骤(1)所述柠檬酸钠溶液质量分数为2-3%。
进一步的,步骤(2)所述乙酸溶液质量分数为4-5%。
进一步的,步骤(3)所述尿素溶液质量分数为50-60%。
进一步的,步骤(3)所述锌离子溶液浓度为0.8-1.5mol/L,为硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种。
本发明的有益效果:本发明制备的室外消火栓用防紫外线涂料具有良好的抗紫外线效果,同时耐酸耐碱、耐老化,适合长期在户外使用。将高岭土经过一系列处理后,使表面活性位点增多,增加了涂膜的交联密度,提高了涂料的耐酸耐碱、耐腐蚀性;在高岭土表面负载纳米氧化锌,两者协同作用,有效提高涂层的紫外线遮挡率,增强涂层的抗紫外线效果,同时,增强涂膜硬度、抗冲击强度,进一步提升耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明,但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种室外消火栓用防紫外线涂料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将高岭土加入到其体积10倍的柠檬酸钠溶液中,在60℃下浸泡处理1h,然后在超声处理1h,过滤并洗涤;
(2)经步骤(1)所得物放入其体积10倍的乙酸溶液中,在20℃下超声处理20min,过滤洗涤;
(3)将步骤(2)所得物加入到其体积10倍的尿素溶液中,在400rpm下搅拌1h,然后向其中加入锌离子溶液,升温回流反应3h后,冷却过滤,去离子水洗涤2次,放入真空干燥箱中,在130℃烘10h,粉碎,至粒度为10nm;
(4)将步骤(1)所得物放入高速搅拌机中,在2000rpm下分散2min,然后降速至800rpm,利用聚四氟乙烯乳液对其进行喷雾,喷完后继续升速至2000rpm,继续分散10min后,将所得物冷冻干燥;
(5)将步骤(2)所得物加入到水性丙烯酸乳液、有机硅改性聚氨酯树脂乳液混合液中,再加入海藻酸钠、钛酸酯偶联剂NDZ101,硬脂酸,在1000rpm下搅拌2h即可。
进一步的,步骤(1)所述柠檬酸钠溶液质量分数为2%。
进一步的,步骤(2)所述乙酸溶液质量分数为4%。
进一步的,步骤(3)所述尿素溶液质量分数为50%。
进一步的,步骤(3)所述锌离子溶液浓度为0.8mol/L,为硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种。
实施例2
一种室外消火栓用防紫外线涂料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将高岭土加入到其体积15倍的柠檬酸钠溶液中,在65℃下浸泡处理2h,然后在超声处理2h,过滤并洗涤;
(2)经步骤(1)所得物放入其体积13倍的乙酸溶液中,在25℃下超声处理26min,过滤洗涤;
(3)将步骤(2)所得物加入到其体积14倍的尿素溶液中,在450rpm下搅拌2h,然后向其中加入锌离子溶液,升温回流反应4h后,冷却过滤,去离子水洗涤3次,放入真空干燥箱中,在135℃烘17h,粉碎,至粒度为80nm;
(4)将步骤(1)所得物放入高速搅拌机中,在2300rpm下分散3min,然后降速至900rpm,利用聚四氟乙烯乳液对其进行喷雾,喷完后继续升速至2200rpm,继续分散12min后,将所得物冷冻干燥;
(5)将步骤(2)所得物加入到水性丙烯酸乳液、有机硅改性聚氨酯树脂乳液混合液中,再加入海藻酸钠、钛酸酯偶联剂NDZ101,硬脂酸,在1100rpm下搅拌3h即可。
进一步的,步骤(1)所述柠檬酸钠溶液质量分数为3%。
进一步的,步骤(2)所述乙酸溶液质量分数为5%。
进一步的,步骤(3)所述尿素溶液质量分数为54%。
进一步的,步骤(3)所述锌离子溶液浓度为1.1mol/L,为硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种。
实施例3
一种室外消火栓用防紫外线涂料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将高岭土加入到其体积20倍的柠檬酸钠溶液中,在70℃下浸泡处理2h,然后在超声处理2h,过滤并洗涤;
(2)经步骤(1)所得物放入其体积15倍的乙酸溶液中,在30℃下超声处理30min,过滤洗涤;
(3)将步骤(2)所得物加入到其体积20倍的尿素溶液中,在500rpm下搅拌2h,然后向其中加入锌离子溶液,升温回流反应5h后,冷却过滤,去离子水洗涤3次,放入真空干燥箱中,在140℃烘20h,粉碎,至粒度为100nm;
(4)将步骤(1)所得物放入高速搅拌机中,在2400rpm下分散3min,然后降速至1000rpm,利用聚四氟乙烯乳液对其进行喷雾,喷完后继续升速至2400rpm,继续分散15min后,将所得物冷冻干燥;
(5)将步骤(2)所得物加入到水性丙烯酸乳液、有机硅改性聚氨酯树脂乳液混合液中,再加入海藻酸钠、钛酸酯偶联剂NDZ101,硬脂酸,在1500rpm下搅拌3h即可。
进一步的,步骤(1)所述柠檬酸钠溶液质量分数为3%。
进一步的,步骤(2)所述乙酸溶液质量分数为5%。
进一步的,步骤(3)所述尿素溶液质量分数为60%。
进一步的,步骤(3)所述锌离子溶液浓度为1.5mol/L,为硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例2,省略了步骤(1)的操作处理步骤,除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例2,省略了步骤(2)的操作处理步骤,除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例相比于实施例2,省略了步骤(3)的操作处理步骤,除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例相比于实施例2,省略了步骤(4)的操作处理步骤,除此之外的方法步骤均相同。
性能测试:
利用紫外线测试仪,对各实施例和对比实施例所得涂层的防紫外线性能进行测试,计算紫外线遮挡率。
防腐性能测试:将上述所得样品分别浸泡在25℃、5%的硫酸溶液和5%的氢氧化钠溶液中,48h,检测其涂层变化。
检测结果如表1所示:
表1
由表1可知,本发明制备的室外消火栓用防紫外线涂料具有良好的抗紫外线效果,同时耐酸耐碱,适合长期在户外使用。