[發明專利]一種熱致超親水樹脂及其生產方法

有效

• 申請號: 201210224861.9
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102746617A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李博文;楊茂林;孫哲;談珍;田永豐
• 申請（專利權）人: 北方涂料工業研究設計院
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08K5/544;C08K5/5425;C08K5/10;C09D163/00;C09D163/02
• 代理公司: 北京金富邦專利事務所有限責任公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

技術領域

本發明涉及一種親水樹脂，特別是一種熱致超親水樹脂，同時涉及其生產方法。

背景技術

由于親水表面可以使附著于其上的水滴迅速鋪展開來，易于被水浸潤。這樣，表面上的粉塵等污染物，將會因為水的浮力、自身重力、風力等因素而隨水沖走，易于清潔表面。因而通過以親水性處理表面構造超親水表面在工業上具有重要作用。

親水性處理又分為無機系處理、有機系處理及有機無機復合系處理。一般來說，無機處理價格便宜，涂膜的親水性好，但涂膜的耐蝕、機械性能差，且加工時易磨損模具；有機及復合涂料成本較高，涂膜的親水性較差，但膜的成型性、耐蝕性、機械性能等較好，目前超親水表面構造多采用溶膠凝膠法制備含納米二氧化鈦結構的涂料。如ZL200510024943.9。或以等離子體聚合等方法制備含Ti的親水膜，如200480043241.9。然而前述等離子體聚合等方法要求專用設備，對大型表面難于處理，溶膠凝膠法形成的涂膜柔韌性較差，機械性能和耐蝕性難于達到要求。同時過高的親水性使得表面容易附著冷凝水膜，造成滲透腐蝕。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱致超親水樹脂，使得涂膜具有良好的機械性能，同時被涂裝表面在熱處理后由于具有超親水性而易于清潔。

本發明樹脂由于在結構中引入鈦酸酯結構單元，鈦酸酯與環氧樹脂接枝后在樹脂中均勻分布，固化后形成Ti-O-Si納米結構，通過適當的結構設計，保持了環氧樹脂良好的耐腐蝕性和物理機械性能，具有與傳統有機樹脂相近的表面特性。而在加熱后由于有機樹脂鏈的伸展導致的表面微觀結構變化，使得原本被包覆于有機結構中的Ti-O-Si納米結構在表面顯示出良好的親水性。而冷卻后由于有機樹脂構象的恢復，又會逐漸失去超親水性。這種樹脂特性在工程上非常具有價值。在常規的環境條件下這種樹脂具有有機樹脂優異的防腐蝕性能，而在需要清洗表面污垢時，通過高溫烘烤可使得表面具有超親水性，有利于清洗時水對表面的浸潤，使得表面污垢易于清洗。

本發明通過對樹脂結構優化設計，制成了性能較好的熱致超親水樹脂。檢測結果見下表：

本發明熱致超親水樹脂的技術方案：該樹脂合成中采用包括以下按質量百分數計算含量的組分：

上述各組分實際配方使用時，總質量分數為100%。

所述環氧樹脂為含羥基環氧樹脂，如環氧E-03、環氧E-12、環氧E-20等環氧樹脂中的一種或幾種。

所述硅烷偶聯劑為KH-560、KH-570中的一種或幾種。

所述鈦酸酯為鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯中的一種或幾種。

所述水解助溶劑為乙醇。

所述樹脂為雙組分包裝，常溫固化。

所述樹脂的固化劑為聚酰胺樹脂，胺值為170~230mgKOH/g。

所述專用稀釋劑為混合重蒸溶劑，包括以下一種或多種溶劑——二甲苯、丁醇、乙醇、異丙醇、環己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯。

所述樹脂固化后常溫條件下水接觸角在50°以上，經250℃烘烤1小時再冷卻至室溫后，1小時內水接觸角小于10°，烘烤后常溫24小時內水接觸角可恢復至50°以上。

生產步驟如下：

（1）將配方量的硅烷偶聯劑滴加入乙醇-水混合液，常溫水解2小時，減壓蒸餾蒸去乙醇。

（2）將配方量的環氧樹脂加熱熔融，投入配方量的鈦酸酯，繼續加熱至170至180℃保溫一小時后，加入步驟1中制得的水解液，于170至180℃保溫2小時后，降溫加入專用稀釋劑。包裝得熱致超親水樹脂A組分。

（3）聚酰胺固化劑單獨包裝為B組分。

在貯存和運輸時應防雨、防陽光暴曬、保持陰涼、干燥和通風良好，遠離熱源和火源，在常溫下可保存6個月。

樣板噴涂制作過程：各組分在使用前應充分攪拌均勻。按AB組分配漆比例混合均勻，用專用稀釋劑調節至適當的施工粘度，用150～200目網過濾，混合均勻后噴涂樣板。噴涂壓力0.3~0.4MPa,噴槍與樣板距離20~30cm。樣板應充分除塵、除油、除銹、清潔干燥，噴涂兩遍，干膜厚度約40~60微米。每一遍噴涂后，在干凈無塵環境中放置2~3小時后，再進行第二遍噴涂。

具體實施方式

實施例1：

（1）在帶有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、溫度計的四口玻璃燒瓶中將100gKH-560滴加入10g乙醇-0.05g水混合液，常溫水解2小時，減壓蒸餾蒸去乙醇。