[發明專利]耐候型納米復合膠衣及其制備方法

有效

• 申請號: 201410162762.1
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103937388A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 何守先
• 申請（專利權）人: 浙江倍斯特制冷科技有限公司
• 主分類號: C09D167/06
• 分類號: C09D167/06;C09D7/12;C09C1/04;C09C3/12
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

該發明涉及一種耐候型納米復合膠衣及其制備方法，該耐候型納米復合膠衣主要用于冷卻塔玻璃鋼表面。

背景技術

冷卻塔是工業循環水中常用的設備，常用于鋼鐵廠、印染廠、醫藥廠、核電廠、空調、冷庫以及化纖、石油等領域。目前常用的冷卻塔塔身一般為玻璃鋼，為改善玻璃鋼外觀質量和保護玻璃鋼結構層的材質不受外界介質腐蝕，常在玻璃鋼表面涂覆一層膠衣。膠衣是不飽和聚酯樹脂中一種特殊應用的品種，其主要組成物為高分子材料，因此當其經常暴露在陽光、風雨、高溫、嚴寒等各種各樣的環境中，隨著時間的推移，其耐候性會下降，從而造成粉化、變色等現象。為提高膠衣耐候性能，一種方法是使用耐候性能更好的不飽和聚酯樹脂，另一種方法是對膠衣中的填料進行優選，因為填料可以改善膠衣的機械強度、耐磨、耐水以及耐候性能(曹鑫，耐候型阻燃膠衣樹脂的研究，纖維復合材料，2005，1:10-11；張匯娟，膠衣各組分對膠衣老化性能的影響，華東理工大學，2011年，工程碩士論文)。

納米ZnO是一種多功能性的新型氧化物，其具有宏觀物體所不具有的表面效應、體積效應、量子尺寸效應和宏觀隧道效應以及高透明度、高分散性等特點。另外，納米ZnO還具有較好的遮蔽紫外線性能，其紫外線遮蔽率高達98％。但目前將納米ZnO作為填料使用時還存在如下兩個問題：

1)、納米ZnO表面能高，易團聚，與基體樹脂相容性不好，為解決這個問題，目前常使用偶聯劑或表面活性劑對納米ZnO進行表面改性，但這種改性方法通常會使用大量有機溶劑，如乙醇，甲苯等，它們污染環境，對人體有毒，還會增加回收或銷毀成本(石振等，納米ZnO的表面改性研究，上海涂料，2008,46(5)1-3；吳文明，潘蕾等，納米ZnO的表面改性及ZnO/UPR復合材料的制備，熱固性樹脂，2009,24(5)：44)。

2)目前改性后的納米粒子其在基體樹脂中添加量不大，否則會對樹脂的性能起到相反的作用，如降低力學性能，增加涂料粘度導致不能成型等(吳文明，潘蕾等，納米ZnO的表面改性及ZnO/UPR復合材料的制備，熱固性樹脂，2009,24(5)：44；汪海風，徐意等，納米Al₂O₃填充PTFE復合材料的制備及性能研究，塑料工業，2012,40(6)：88；Bauer?F,et?al.Preparation?of?sctrach?and?abrasion?resistant?polymeric?nanocomposites?by?monoer?grafting?onto?nanoparticles,effect?of?filler?partilces?and?grafting?agents,Macromol.Mater.Eng.2002,287,546-552.)。這樣的問題也會出現在納米ZnO改性后的膠衣中，因此在膠衣中納米ZnO的添加量不能太多，否則會導致膠衣粘度增大(增稠作用)，但這樣也對膠衣的耐候性能起不到顯著增強作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種耐候型納米復合膠衣及其制備方法；該耐候型納米復合膠衣主要用于冷卻塔玻璃鋼表面。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種耐候型納米復合膠衣，由以下重量份的成分組成：不飽和聚酯樹脂100份，苯乙烯10-30份，改性后的納米ZnO10-25份，滑石粉5-8份，鈦白粉3-5份，觸變劑1-3份，觸變穩定劑0.1-0.2份，表面助劑0.4-1份，色漿0-10份，促進劑0.1-0.4份。

作為本發明的耐候型納米復合膠衣的改進：改性后的納米ZnO的制備方法為：

將1份粒徑為10～60nm的納米ZnO加入至1.5～2.5份(較佳為2份)的去離子水中，高速攪拌10～30分鐘后，再加入0.2～0.5份改性劑，然后調節pH為3～5(例如為4)，再升溫至50～70℃，保溫(50～70℃)攪拌反應1～3小時，過濾，所得濾餅在室溫環境下真空干燥至恒重；得改性后的納米ZnO；

所述改性劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷；

上述份為重量份。

備注說明：調節pH采用常規方式進行，例如可采用10％(重量比)HCl溶液進行調節。

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷即為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。

作為本發明的耐候型納米復合膠衣的進一步改進：

所述不飽和聚酯樹脂為鄰苯-新戊二醇型不飽和聚酯樹脂、間苯-新戊二醇型不飽和聚酯樹脂；