[發(fā)明專利]一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810817984.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN109054584B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程凡;黃小蕓;祁海松;劉德禮;蔣學(xué)兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清遠(yuǎn)粵綠新材料技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D129/14;C09D161/20;C09D167/08;C09D133/00;C09D175/04;C09D5/14;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林

1.一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件：

（1）納米纖維素的準(zhǔn)備：通過(guò)從木質(zhì)或非木質(zhì)原料中分離出直徑尺寸5-100nm的納米纖維素，進(jìn)行化學(xué)表面功能化改性，改性成強(qiáng)親水性納米纖維素和強(qiáng)疏水性納米纖維素，以適應(yīng)不同水性涂料和溶劑型涂料的界面需求；

（2）納米纖維素改性工藝：對(duì)于水性涂料用途的納米纖維素親水性改性，將納米纖維素與水溶性改性試劑按照質(zhì)量比例為1：4攪拌混合后并分散于水中后，將溫度升至60-90℃，反應(yīng)1-5h，然后通過(guò)除去殘余水溶性改性試劑及其副產(chǎn)物，將反應(yīng)后的納米纖維素分別分散到水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的親水性納米纖維素分散液A；對(duì)于溶劑型涂料用途的納米纖維素疏水性改性，將納米纖維素與脂肪直鏈烴或環(huán)狀脂肪鏈烴結(jié)構(gòu)的改性試劑，按照質(zhì)量比例為1：3攪拌混合后并分散于無(wú)水乙醇中后，將溫度上升至120-170℃，反應(yīng)1-4h，然后通過(guò)除去殘余改性試劑及其副產(chǎn)物，將反應(yīng)后的納米纖維素分散到水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的疏水性納米纖維素分散液B；

（3）納米纖維素?fù)诫s涂料的制備：將占涂料組成的20-60%的水性或溶劑性成膜劑、0.05-1.5%的分散劑、0.08-1.7%的偶聯(lián)劑、0.02-1.0%的催干劑、0.01-2.5%的抗沉降劑、0.5-1.5%消泡劑、0.001-0.05%的防腐劑、0.02-2.5%的防結(jié)皮劑、0.01-3.5%的流平劑、10-70%的填料依次加入在水或溶劑體系中混合后，通過(guò)高速剪切機(jī)高速分散，將步驟（2）獲得的納米纖維素分散液A或納米纖維素分散液B，其中納米纖維素絕干質(zhì)量占涂料絕干質(zhì)量的0.01-1%，在常溫條件下以速度為0.01-10mL/min逐滴入上述水或有機(jī)溶劑性涂料中，滴加完畢后，獲取納米纖維素功能改性摻雜涂料；其中，

水溶性改性試劑包括氯代乙酸鈉、氯乙酸、醋酸酐其中的一種；

脂肪直鏈烴結(jié)構(gòu)的改性試劑包括含至少6個(gè)碳原子直鏈烴的羧酸；環(huán)狀脂肪鏈烴結(jié)構(gòu)的改性試劑包括含有雜環(huán)或苯環(huán)結(jié)構(gòu)的非直鏈的羧酸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：用于制備納米纖維素的原料為木材和稻草、甘蔗渣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：用于納米纖維素的制備方式為通過(guò)純機(jī)械法、化學(xué)預(yù)處理并聯(lián)機(jī)械法、酶預(yù)處理并聯(lián)機(jī)械法的三種方式之一。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：用于分散納米纖維素以及涂料的有機(jī)溶劑包括：汽油、松香油、火油、苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙酮、乙醇、丁醇。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：用于使用的成膜劑包括天然樹脂：蟲膠、大漆，人造樹脂：松香甘油酯、硝化纖維素，合成樹脂：醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚丙烯酸樹脂、氯磺化聚乙烯、聚乙烯醇系縮聚物、氨基樹脂、聚醋酸乙烯及其共聚物，植物油料：桐油、梓油、亞麻仁油及硅溶膠中一種或幾種混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：偶聯(lián)劑為氨丙基三乙氧基硅烷KH550,縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷KH560,甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570,乙烯基三乙氧基硅烷A151,乙烯基三甲氧基硅烷A171,巰丙基三乙氧基硅烷KH580、巰丙基三甲氧基硅烷KH590,乙二胺丙基三乙氧基硅烷KH792,乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷KBM602中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸、乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種混合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)纖維素功能摻雜改性涂料的制備方法，其特征在于：涂料中使用的催干劑為二月桂酸二丁基錫；抗沉降劑為膨潤(rùn)土；消泡劑為脂肪醇聚醚化合物；防腐劑為苯并咪唑酯類化合物；防結(jié)皮劑為甲乙酮肟化合物；流平劑為聚丙烯酸；填料為高嶺土、碳酸鈣、滑石粉、白炭黑、云母粉、膨潤(rùn)土中的一種。