一种高附着环保可降解涂料及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810272697.6 (22)申请日 2018.03.29 (71)申请人 苏州捷德瑞精密机械有限公司 地址 215011 江苏省苏州市高新区浒关工 业园青花路6号标准厂房 (72)发明人 姚振红 (74)专利代理机构 南京正联知识产权代理有限 公司 32243 代理人 顾伯兴 (51)Int.Cl. C09D 167/04(2006.01) C09D 177/10(2006.01) C09D 7/63(2018.01) C09D 7/62(2018.01) C09D 7。

2、/65(2018.01) C09D 7/61(2018.01) C08F 283/02(2006.01) (54)发明名称 一种高附着环保可降解涂料及其制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种高附着环保可降解涂料 及其制备方法， 由以下重量份的原料制备而成： 聚乳酸55-80份、 马来酸酐5-10份、 聚芳酰胺纤维 12-20份、 硅烷偶联剂3-8份、 油酸二乙醇酰胺3-6 份、 乙酰柠檬酸三正丁酯6-12份、 季戊四醇硬脂 酸酯4-7份、 凹凸棒土4-8份、 海泡石粉3.5-7份、 复合粘结剂8-15份、 海藻酸丙二醇酯1-3份、 环氧 大豆油0.5-2份、 聚乙二醇2-4份、 N-月桂酰基。

3、谷 氨酸1.5-4份、 抗氧化剂2.5-5份、 抗菌剂3.2-7 份、 水10-30份。 本发明所使用原料均为环保材 料， 同时具有优异的机械强度和附着力， 因此在 涂料领域具有广泛的应用前景。 权利要求书1页 说明书5页 CN 108504264 A 2018.09.07 CN 108504264 A 1.一种高附着环保可降解涂料， 其特征在于， 由以下重量份的原料制备而成： 聚乳酸 55-80份、 马来酸酐5-10份、 聚芳酰胺纤维12-20份、 硅烷偶联剂3-8份、 油酸二乙醇酰胺3-6 份、 乙酰柠檬酸三正丁酯6-12份、 季戊四醇硬脂酸酯4-7份、 凹凸棒土4-8份、 海泡石粉3.5。

4、-7 份、 复合粘结剂8-15份、 海藻酸丙二醇酯1-3份、 环氧大豆油0.5-2份、 聚乙二醇2-4份、 N-月 桂酰基谷氨酸1.5-4份、 抗氧化剂2.5-5份、 抗菌剂3.2-7份、 水10-30份。 2.根据权利要求1所述的一种高附着环保可降解涂料， 其特征在于， 由以下重量份的原 料制备而成： 聚乳酸68份、 马来酸酐8份、 聚芳酰胺纤维16份、 硅烷偶联剂5.5份、 油酸二乙醇 酰胺4.5份、 乙酰柠檬酸三正丁酯9份、 季戊四醇硬脂酸酯5.5份、 凹凸棒土6份、 海泡石粉5.2 份、 复合粘结剂12份、 海藻酸丙二醇酯2份、 环氧大豆油1.2份、 聚乙二醇3份、 N-月桂酰基谷 氨。

5、酸3.2份、 抗氧化剂3.8份、 抗菌剂5.2份、 水20份。 3.根据权利要求1所述的一种高附着环保可降解涂料， 其特征在于， 所述复合粘结剂为 质量比为1.2:3.5:0.8:2.3魔芋葡甘聚糖、 黄原胶、 钠基膨润土、 羧甲基纤维素钠。 4.根据权利要求1所述的一种高附着环保可降解涂料， 其特征在于， 所述硅烷偶联剂为 KH550。 5.根据权利要求1所述的一种高附着环保可降解涂料， 其特征在于， 所述抗氧化剂为2, 6-二叔丁基对甲酚。 6.根据权利要求1所述的一种高附着环保可降解涂料， 其特征在于， 所述抗菌剂为纳米 氧化锌改性的羟基磷灰石。 7.权利要求1-6任一项所述的高附着环保。

6、可降解涂料的制备方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： （1） 将聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐加入到吡啶溶液中， 在真空条件下于100 的温度下搅拌反应18-24h， 其中聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为 （2-3） : （5- 10） ； 将反应后的溶液用乙酸乙酯、 水溶液进行萃取， 将下层水溶液调节成酸性， 收集上层有 机相并在旋转蒸发仪上旋干制得马来酸酐改性的聚乳酸， 将马来酸酐改性的聚乳酸与油酸 二乙醇酰胺、 乙酰柠檬酸三正丁酯、 季戊四醇硬脂酸酯进行混合， 在40-60的温度下搅拌 反应1-2h， 制得混合物A； （2） 将硅烷偶联剂配置成质量分数为10-30%的甲。

7、醇溶液， 在搅拌的状态下加入凹凸棒 土、 海泡石粉， 搅拌5-10min后滴加聚芳酰胺纤维， 升温至80-90， 搅拌反应1-3h， 制得混合 物B； （3） 将混合物A、 混合物B和剩余原料放入球磨机中以100-200r/min的转速球磨1.5-3h， 将球磨后的料浆经真空去泡后， 即得所述易剥离环保可降解涂料。 8.根据权利要求7所述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 其特征在于， 所述过氧化 二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为1:2.5:8。 9.根据权利要求7所述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 其特征在于， 所述聚乳 酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐在吡啶溶液中的质量分数为10-30%。 。

8、权利要求书 1/1 页 2 CN 108504264 A 2 一种高附着环保可降解涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于涂料技术领域， 具体涉及一种高附着环保可降解涂料及其制备方法。 背景技术 0002 涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面， 并能与被涂物形成牢固附着的连续薄 膜。 它用于各种金属、 玻璃、 塑料、 陶瓷及各种高分子材料光滑表面的暂时性或者永久性保 护， 使用方便。 如： 电镀和化学镀行业用该涂料在金属工件表面进行部分隔离保护； 在化铣 加工中， 用该涂料进行部分保护， 可得到所需要的化铣几何图形。 其他金属材料和非金属材 料光滑表面的保护， 如： 航空航天有关材料、。

9、 电器仪表材料， 工业精密材料和建筑装饰材料 的表面保护， 防老化不脆裂、 防水、 防酸碱腐蚀。 0003 然而现有的涂料大多由高分子材料配制加工而成， 并且使用量较大， 然而涂料使 用后的处理成为难题， 若不进行进一步的加工处理， 将其直接丢弃到环境中， 将会对环境造 成极大的污染。 因此， 最佳的解决方法即是生产环保可降解型涂料， 同时又兼顾涂料的使用 性能， 以解决现有涂料两者不同兼顾的问题。 发明内容 0004 为了解决以上现有技术存在的问题， 本发明的目的在于提供一种高附着环保可降 解涂料及其制备方法， 在改善涂料的机械性能的同时， 给予涂料优良的环保可降解性能。 0005 为了实现。

10、上述目的， 本发明提供以下技术方案： 一种高附着环保可降解涂料， 由以下重量份的原料制备而成： 聚乳酸55-80份、 马来酸 酐5-10份、 聚芳酰胺纤维12-20份、 硅烷偶联剂3-8份、 油酸二乙醇酰胺3-6份、 乙酰柠檬酸三 正丁酯6-12份、 季戊四醇硬脂酸酯4-7份、 凹凸棒土4-8份、 海泡石粉3.5-7份、 复合粘结剂8- 15份、 海藻酸丙二醇酯1-3份、 环氧大豆油0.5-2份、 聚乙二醇2-4份、 N-月桂酰基谷氨酸1.5- 4份、 抗氧化剂2.5-5份、 抗菌剂3.2-7份、 水10-30份。 0006 优选的， 本发明所述的一种高附着环保可降解涂料， 由以下重量份的原料。

11、制备而 成： 聚乳酸68份、 马来酸酐8份、 聚芳酰胺纤维16份、 硅烷偶联剂5.5份、 油酸二乙醇酰胺4.5 份、 乙酰柠檬酸三正丁酯9份、 季戊四醇硬脂酸酯5.5份、 凹凸棒土6份、 海泡石粉5.2份、 复合 粘结剂12份、 海藻酸丙二醇酯2份、 环氧大豆油1.2份、 聚乙二醇3份、 N-月桂酰基谷氨酸3.2 份、 抗氧化剂3.8份、 抗菌剂5.2份、 水20份。 0007 进一步的， 所述复合粘结剂为质量比为1.2:3.5:0.8:2.3魔芋葡甘聚糖、 黄原胶、 钠基膨润土、 羧甲基纤维素钠。 0008 优选的， 所述硅烷偶联剂为KH550。 0009 优选的， 所述抗氧化剂为2,6-二。

12、叔丁基对甲酚。 0010 优选的， 所述抗菌剂为纳米氧化锌改性的羟基磷灰石。 0011 本发明所述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐加入到吡啶溶液中， 在真空条件下于100 说明书 1/5 页 3 CN 108504264 A 3 的温度下搅拌反应18-24h， 其中聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为 （2-3） : （5- 10） ； 将反应后的溶液用乙酸乙酯、 水溶液进行萃取， 将下层水溶液调节成酸性， 收集上层有 机相并在旋转蒸发仪上旋干制得马来酸酐改性的聚乳酸， 将马来酸酐改性的聚乳酸与油酸 二乙醇酰胺、 乙酰柠檬。

13、酸三正丁酯、 季戊四醇硬脂酸酯进行混合， 在40-60的温度下搅拌 反应1-2h， 制得混合物A； （2） 将硅烷偶联剂配置成质量分数为10-30%的甲醇溶液， 在搅拌的状态下加入凹凸棒 土、 海泡石粉， 搅拌5-10min后滴加聚芳酰胺纤维， 升温至80-90， 搅拌反应1-3h， 制得混合 物B； （3） 将混合物A、 混合物B和剩余原料放入球磨机中以100-200r/min的转速球磨1.5-3h， 将球磨后的料浆经真空去泡后， 即得所述高附着环保可降解涂料。 0012 优选的， 所述聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为2.5:8。 0013 优选的， 所述聚乳酸、 过氧化二苯甲酰。

14、和马来酸酐在吡啶溶液中的质量分数为10- 30%。 0014 有益效果： 本发明提供了一种高附着环保可降解涂料及其制备方法， 本发明选用 马来酸酐改性的聚乳酸作为基底材料， 提高聚乳酸的水溶性和生物相容性， 同时对提高材 料的力学性能也起到重要的作用； 使用硅烷偶联剂对聚芳酰胺纤维和耐高温纳米填料进行 同时交联， 使得纳米填料依附于聚芳酰胺纤维的表面， 提高耐高温纳米填料在体系中的分 散性， 同时提高聚芳酰胺纤维和耐高温纳米填料的协同作用； 复合粘结剂的添加对涂料与 接触面附着力的提高具有重要的作用； N-月桂酰基谷氨酸的加入可降低体系的表面张力， 有效增大微生物与原料的接触， 同时体系中富含。

15、的元素可作为微生物营养物， 促进并加速 微生物的生长繁殖， 有利于材料的生物降解。 魔芋葡甘聚糖与黄原胶通过氢键进行交联实 现两者的协同作用； 羧甲基纤维素钠提高纳米颗粒的悬浮性， 同时提高体系的粘稠度， 对提 高涂料的附着力起到辅助作用。 本发明所使用原料均为环保材料， 通过试验证明， 本发明所 制备的涂料具有良好的机械强度和附着力， 因此在涂料领域具有广泛的应用前景。 具体实施方式 0015 下面结合具体实施例来进一步描述本发明， 但实施例仅是范例性的， 并不对本发 明的范围构成任何限制。 本领域技术人员应该理解的是， 在不偏离本发明的精神和范围下 可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改。

16、或替换， 但这些修改和替换均落入本发明的 保护范围内。 0016 实施例1 一种高附着环保可降解涂料， 由以下重量份的原料制备而成： 聚乳酸68份、 马来酸酐8 份、 聚芳酰胺纤维16份、 硅烷偶联剂KH550 5.5份、 油酸二乙醇酰胺4.5份、 乙酰柠檬酸三正 丁酯9份、 季戊四醇硬脂酸酯5.5份、 凹凸棒土6份、 海泡石粉5.2份、 复合粘结剂12份、 海藻酸 丙二醇酯2份、 环氧大豆油1.2份、 聚乙二醇3份、 N-月桂酰基谷氨酸3.2份、 抗氧化剂3.8份、 抗菌剂5.2份、 水20份。 0017 所述复合粘结剂为质量比为1.2:3.5:0.8:2.3魔芋葡甘聚糖、 黄原胶、 钠基膨。

17、润 土、 羧甲基纤维素钠。 说明书 2/5 页 4 CN 108504264 A 4 0018 所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。 0019 所述抗菌剂为纳米氧化锌改性的羟基磷灰石。 0020 本发明所述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐加入到吡啶溶液中， 在真空条件下于100 的温度下搅拌反应21h， 其中过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为2.5:8， 所述聚乳酸、 过 氧化二苯甲酰和马来酸酐在吡啶溶液中的质量分数为20%； 将反应后的溶液用乙酸乙酯、 水溶液进行萃取， 将下层水溶液调节成酸性， 收集上层有 机相并在旋转蒸发仪。

18、上旋干制得马来酸酐改性的聚乳酸， 将马来酸酐改性的聚乳酸与油酸 二乙醇酰胺、 乙酰柠檬酸三正丁酯、 季戊四醇硬脂酸酯进行混合， 在50的温度下搅拌反应 1.5h， 制得混合物A； （2） 将硅烷偶联剂配置成质量分数为20%的甲醇溶液， 在搅拌的状态下加入凹凸棒土、 海泡石粉， 搅拌5-10min后滴加聚芳酰胺纤维， 升温至85， 搅拌反应2h， 制得混合物B； （3） 将混合物A、 混合物B和剩余原料放入球磨机中以150r/min的转速球磨2.2h， 将球磨 后的料浆经真空去泡后， 即得所述高附着环保可降解涂料。 0021 实施例2 一种高附着环保可降解涂料， 由以下重量份的原料制备而成： 聚。

19、乳酸55份、 马来酸酐5 份、 聚芳酰胺纤维12份、 硅烷偶联剂KH550 3份、 油酸二乙醇酰胺3份、 乙酰柠檬酸三正丁酯6 份、 季戊四醇硬脂酸酯4份、 凹凸棒土4份、 海泡石粉3.5份、 复合粘结剂8份、 海藻酸丙二醇酯 1份、 环氧大豆油0.5份、 聚乙二醇2份、 N-月桂酰基谷氨酸1.5份、 抗氧化剂2.5份、 抗菌剂3.2 份、 水10份。 0022 所述复合粘结剂为质量比为1.2:3.5:0.8:2.3魔芋葡甘聚糖、 黄原胶、 钠基膨润 土、 羧甲基纤维素钠。 0023 所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。 0024 所述抗菌剂为纳米氧化锌改性的羟基磷灰石。 0025 本发明所。

20、述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐加入到吡啶溶液中， 在真空条件下于100 的温度下搅拌反应18h， 其中过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为2:5， 所述聚乳酸、 过氧 化二苯甲酰和马来酸酐在吡啶溶液中的质量分数为10%； 将反应后的溶液用乙酸乙酯、 水溶液进行萃取， 将下层水溶液调节成酸性， 收集上层有 机相并在旋转蒸发仪上旋干制得马来酸酐改性的聚乳酸， 将马来酸酐改性的聚乳酸与油酸 二乙醇酰胺、 乙酰柠檬酸三正丁酯、 季戊四醇硬脂酸酯进行混合， 在40的温度下搅拌反应 1h， 制得混合物A； （2） 将硅烷偶联剂配置成质量分数。

21、为10%的甲醇溶液， 在搅拌的状态下加入凹凸棒土、 海泡石粉， 搅拌5-10min后滴加聚芳酰胺纤维， 升温至80， 搅拌反应1h， 制得混合物B； （3） 将混合物A、 混合物B和剩余原料放入球磨机中以100r/min的转速球磨1.5h， 将球磨 后的料浆经真空去泡后， 即得所述高附着环保可降解涂料。 0026 实施例3 一种高附着环保可降解涂料， 由以下重量份的原料制备而成： 聚乳酸60份、 马来酸酐6 份、 聚芳酰胺纤维15份、 硅烷偶联剂KH550 4份、 油酸二乙醇酰胺4份、 乙酰柠檬酸三正丁酯7 说明书 3/5 页 5 CN 108504264 A 5 份、 季戊四醇硬脂酸酯5份、。

22、 凹凸棒土5份、 海泡石粉4份、 复合粘结剂10份、 海藻酸丙二醇酯 1.2份、 环氧大豆油1份、 聚乙二醇2.5份、 N-月桂酰基谷氨酸2份、 抗氧化剂3份、 抗菌剂4份、 水15份。 0027 所述复合粘结剂为质量比为1.2:3.5:0.8:2.3魔芋葡甘聚糖、 黄原胶、 钠基膨润 土、 羧甲基纤维素钠。 0028 所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。 0029 所述抗菌剂为纳米氧化锌改性的羟基磷灰石。 0030 本发明所述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐加入到吡啶溶液中， 在真空条件下于100 的温度下搅拌反应20h， 其。

23、中过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为1:2.2:6， 所述聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐在吡啶溶液中的质量分数为12%； 将反应后的溶液用乙酸乙酯、 水溶液进行萃取， 将下层水溶液调节成酸性， 收集上层有 机相并在旋转蒸发仪上旋干制得马来酸酐改性的聚乳酸， 将马来酸酐改性的聚乳酸与油酸 二乙醇酰胺、 乙酰柠檬酸三正丁酯、 季戊四醇硬脂酸酯进行混合， 在45的温度下搅拌反应 1.2h， 制得混合物A； （2） 将硅烷偶联剂配置成质量分数为12%的甲醇溶液， 在搅拌的状态下加入凹凸棒土、 海泡石粉， 搅拌5-10min后滴加聚芳酰胺纤维， 升温至82， 搅拌反应1.5h， 制得混合物B； （3。

24、） 将混合物A、 混合物B和剩余原料放入球磨机中以120r/min的转速球磨2h， 将球磨后 的料浆经真空去泡后， 即得所述高附着环保可降解涂料。 0031 实施例4 一种高附着环保可降解涂料， 由以下重量份的原料制备而成： 聚乳酸80份、 马来酸酐10 份、 聚芳酰胺纤维20份、 硅烷偶联剂KH550 8份、 油酸二乙醇酰胺6份、 乙酰柠檬酸三正丁酯 12份、 季戊四醇硬脂酸酯7份、 凹凸棒土8份、 海泡石粉7份、 复合粘结剂15份、 海藻酸丙二醇 酯3份、 环氧大豆油2份、 聚乙二醇4份、 N-月桂酰基谷氨酸4份、 抗氧化剂2.5-5份、 抗菌剂7 份、 水30份。 0032 所述复合粘结。

25、剂为质量比为1.2:3.5:0.8:2.3魔芋葡甘聚糖、 黄原胶、 钠基膨润 土、 羧甲基纤维素钠。 0033 所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。 0034 所述抗菌剂为纳米氧化锌改性的羟基磷灰石。 0035 本发明所述的高附着环保可降解涂料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐加入到吡啶溶液中， 在真空条件下于100 的温度下搅拌反应24h， 其中过氧化二苯甲酰和马来酸酐的摩尔比为1:3:10， 所述聚乳酸、 过氧化二苯甲酰和马来酸酐在吡啶溶液中的质量分数为10-30%； 将反应后的溶液用乙酸乙酯、 水溶液进行萃取， 将下层水溶液调节成酸性， 收集上层。

26、有 机相并在旋转蒸发仪上旋干制得马来酸酐改性的聚乳酸， 将马来酸酐改性的聚乳酸与油酸 二乙醇酰胺、 乙酰柠檬酸三正丁酯、 季戊四醇硬脂酸酯进行混合， 在60的温度下搅拌反应 2h， 制得混合物A； （2） 将硅烷偶联剂配置成质量分数为30%的甲醇溶液， 在搅拌的状态下加入凹凸棒土、 海泡石粉， 搅拌5-10min后滴加聚芳酰胺纤维， 升温至90， 搅拌反应3h， 制得混合物B； 说明书 4/5 页 6 CN 108504264 A 6 （3） 将混合物A、 混合物B和剩余原料放入球磨机中以200r/min的转速球磨3h， 将球磨后 的料浆经真空去泡后， 即得所述高附着环保可降解涂料。 0036。

27、 对比例1 对比例1与实施例1的区别在于， 未添加硅烷偶联剂。 0037 对比例2 对比例2与实施例1的区别在于， 复合胶黏剂中未添加魔芋葡甘聚糖和羧甲基纤维素 钠。 0038 将实施例1-4和对比例1-2制得的涂料进行以下性能测试。 测定结果如表1所示。 从 表1中得出， 本发明制得的涂料具有优良的机械强度， 同时具有良好的附着力， 因此该涂料 具有广泛的应用前景。 0039 表1 样本实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2检测方法 抗拉强度 （MPa）29.6423.5225.8127.6719.3626.55GB/T528-1998 断裂伸长率 （%）257221239246173225GB/T528-1998 剥离强度 （N/cm）91.372.578.884.968.480.7GB/T528-1998 附着力1级1级1级1级1级2级GB/T9286-1998 耐冲击性 （kgcm）685256614262GB/T1732-1993 说明书 5/5 页 7 CN 108504264 A 7 。