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阻燃、抗菌、防石墨烯改性丙烯酸树脂涂料制备方法

阅读:150发布:2022-01-18

专利汇可以提供阻燃、抗菌、防石墨烯改性丙烯酸树脂涂料制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且阻燃、抗菌、防 水 石墨 烯改性 丙烯酸 酯类 树脂 涂料制备方法,将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内40~70℃ 温度 下烘干至恒重, 粉碎 并过80~100目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末及水,加入烯丙基三甲基 氯化铵 、4?甲 氧 基乙酰乙酸甲酯于80~100℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,60~70℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液,并用于丙烯酸酯类树脂中,所得丙烯酸酯类树脂具有抗菌、阻燃和防水性好。,下面是阻燃、抗菌、防石墨烯改性丙烯酸树脂涂料制备方法专利的具体信息内容。

1.阻燃、抗菌、防石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料制备方法,其特征在于:
(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤:将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 40~70℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 80~100 目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末及水,加入烯丙基三甲基氯化铵、4-甲基乙酰乙酸甲酯于80~100℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,60~70℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液,其中核桃青皮粉末与水的质量比为1:3;烯丙基三甲基氯化铵、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯分别为核桃青皮粉末的5%、2%;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声剥离30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和防水剂0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加结合剂A、3-硝基苯磺酸钠0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四氧烷0.6g、聚磷酸铵0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料,其中结合剂用量为核桃青皮粉末的重量5%;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。
2.根据权利1所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料的制备方法,所述的结合剂A为二甲基二硫代甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠中的一种。
3.根据权利1所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料的制备方法,防水剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、 十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。
4.根据权利1所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料的制备方法,聚磷酸铵的聚合度在10~20,相对分子质量1000~2000。

说明书全文

阻燃、抗菌、防石墨烯改性丙烯酸树脂涂料制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种丙烯酸酯类树脂的制备方法,特别涉及阻燃、抗菌、防水丙烯酸酯类树脂的制备方法。

背景技术

[0002] 青皮是核桃的果皮,保护种子,虽然不能吃,但其也有一定的生物化学作用:经研究,其果皮对5种人类致病细菌有明显的抑制作用,且抑菌效果不同。抑制表皮葡萄球菌效果最好,抑菌率为83.3%;其次为金黄色葡萄球菌、猪霍乱沙氏菌、炎球菌,抑菌率分别为75.4%、70.2%、62.6%;对痢疾志贺氏菌抑菌效果较差,为41.1%。通过对山核桃青果皮挥发物质的分析,共鉴定出24种挥发性成份。
[0003] 目前,我国丙烯酸树脂的品种已经相对完善,但是与国外先进同行相比,生产规模、工艺控制及部分特殊性能要求的产品还存在一定差距,特别是在工艺控制与质量稳定性方面。因此,我们要在未来几年内,采用更先进的自动化控制系统,确保产品工艺控制能保持一致,从而进一步提高产品质量的稳定性,特别是产品质量求达到国外厂家的水平,是丙烯酸树脂发展的当务之急,也是根本所在。其中,江苏三木、山东科耀化工、同德化工等企业生产的丙烯酸树脂产品表现良好。
[0004] 随着市场的竞争日益激烈,通用型丙烯酸树脂的利润在不断下跌,在此情况下,想要丙烯酸产品扩大利润,只有研发高性能的产品,做到人无我有,人有我优。只有这样,才能真正提高产品参与市场的竞争能力,才能提高企业的综合效益。建筑涂料在所有涂料中所占的比例最大。据报道,我国的建筑涂料在丙烯酸涂料中所占的比例为24%,处于世界中等发展水平。目前的年产量在50万吨左右,其中内墙占60%,外墙占25%,其他占15%。
[0005] 虽然我国目前使用的涂料仍以中低档为主,但我国丙烯酸涂料的品种较齐全,与发达国家相比,差距并不在于涂料的品种,而是原料、生产设备、生产工艺以及生产规模的差距。其中生产规模较大、技术起点较高的企业,生产的产品技术含量高、质量好。
[0006] 石墨烯是由sp2杂化原子相互连接形成单原子层厚度二维蜂窝状晶格结构的碳材料。石墨烯具有优异的电学、力学、热学和机械性能,有望在透明导电膜复合材料能源传感器、生物技术、催化材料等领域得到广泛应用。

发明内容

[0007] 本发明利用烯丙基三甲基氯化铵、4-甲基乙酰乙酸甲酯提取核桃青皮粉末的抗菌因子,并将抗菌因子用在丙烯酸酯类单体中,并利用二甲基二硫代甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠对抗菌因子固定,该方法所使用的抗菌剂使用长久。
[0008] 阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料制备方法,其特征在于:(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤 :将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 40~70℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 80~100 目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末及水,加入烯丙基三甲基氯化铵、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯于80~100℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,60~70℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液,其中核桃青皮粉末与水的质量比为1:3;烯丙基三甲基氯化铵、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯分别为核桃青皮粉末的5%、2%;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声剥离30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和防水剂0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加结合剂A、3-硝基苯磺酸钠0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四氧烷0.6g、聚磷酸铵0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料,其中结合剂用量为核桃青皮粉末的重量5%;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。
[0009] 所述的结合剂A为二甲基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠中的一种;防水剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、 十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种;聚磷酸铵的聚合度在10~20,相对分子质量1000~2000。
[0010] 本发明的创新点在于:(1) 使用烯丙基三甲基氯化铵可以将核桃青皮粉末中的抗菌因子提取出,同时该抗菌剂颜色浅淡,同时使用4-甲氧基乙酰乙酸甲酯提高水、N- 丙基烯丙基氯化铵的提取效率。
[0011] (2) 本发明提取效率高,毒性小。
[0012] (3)二甲基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠对核桃青皮粉末进行吸附
[0013] (4)烯丙基三甲基氯化铵购买与百顺(北京)化学科技有限公司。
[0014] (5)四丁基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵增加石墨烯的分散性。
[0015] (6)八苯基环四硅氧烷增加丙烯酸酯类树脂的阻燃性,依靠聚磷酸铵加热成酸,使八苯基环四硅氧烷硅层增加,阻止燃烧进行。
[0016] 具体实施举例实例一
(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤 :将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 40℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 80目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末50g及水150g,加入烯丙基三甲基氯化铵2.5g、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯1g于80℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,60℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声分散30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸钾溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和3-氨丙基三乙氧基硅烷0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加二甲基二硫代氨基甲酸钠2.5g、3-硝基苯磺酸钠0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四硅氧烷
0.6g、聚磷酸铵0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料,其中结合剂用量为核桃青皮粉末的重量5%;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。
[0017] 实例二(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤 :将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 70℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 100 目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末60g及水180g,加入烯丙基三甲基氯化铵3g、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯1.2g于
100℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,70℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声剥离30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸钾溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和3-氨丙基三甲氧基硅烷0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加二乙基二硫代氨基甲酸钠3g、3-硝基苯磺酸钠0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四硅氧烷0.6g、聚磷酸铵0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。
[0018] 实例三(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤 :将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 55℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 90 目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末50g及水150g,加入烯丙基三甲基氯化铵2.5g、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯1g于90℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,65℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声分散
30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸钾溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和乙烯基三乙氧基硅烷0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加二巯基丙醇2.5g、3-硝基苯磺酸钠
0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四硅氧烷0.6g、聚磷酸铵
0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。
[0019] 实例四(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤 :将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 40℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 100 目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末30g及水90g,加入烯丙基三甲基氯化铵1.5g、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯0.6g于
100℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,70℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声分散30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸钾溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和十三氟辛基三乙氧基硅烷0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯
10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加二巯基丙烷磺酸钠1.5g、3-硝基苯磺酸钠0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四硅氧烷0.6g、聚磷酸铵0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。
[0020] 实例五(1)核桃青皮提取物浓缩液,其特征在于该方法包括如下步骤 :将核桃青皮剥离后用水洗净,置于烘箱内 70℃温度下烘干至恒重,粉碎并过 100 目筛,得核桃青皮粉末,称取核桃青皮粉末60g及水180g,加入烯丙基三甲基氯化铵3g、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯1.2g于
100℃温度下回流煎煮,过滤煎煮液,70℃温度下减压浓缩,待浓缩液成水含量20%的浓膏状至恒重即可,得到核桃青皮提取物浓缩液;
(2)取60mg 的石墨烯加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮、四丁基氢氧化铵20g、四丁基氢氧化铵0.2g中,超声剥离30min,以2000 rpm的速度离心分离,获得石墨烯分散液;
(3)向带有搅拌器、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶中加入水80g、十二烷基苯磺酸钠
0.45g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.35g、丙烯酸0.4g,升温至60℃,搅拌40min,加入A单体,乳化
60min,升温到70℃开始通回流水,升温到80℃滴加用7g水溶解的过硫酸钾溶液8.4g,滴加时间2h,滴加完反应2h,再加入核桃青皮浓缩液0.53g和3-氨丙基三甲氧基硅烷0.23g,搅拌反应4h,得核层乳液;所述A单体是由:丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯10.5g混合而成;
(4)向步骤(3)所得核层乳液中同时滴加B单体和用9g水溶解的过硫酸钾溶液11.2g,滴加时间0.5h,滴加完80℃搅拌反应2h,降温到40℃,加二乙基二硫代氨基甲酸钠3g、3-硝基苯磺酸钠0.25g、脂肪醇聚氧乙烯醚0.225g、石墨烯分散液0.7g和八苯基环四硅氧烷0.6g、聚磷酸铵0.6g,反应时间60min,70℃反应1h,用调pH值至7~8,得所述的阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料;
所述B单体:甲基丙烯酸甲酯8.0g、丙烯酸羟乙酯7.0g、苯乙烯0.5g混合组成。聚磷酸铵的聚合度在10~20,相对分子质量1000~2000。
[0021] 下面通过相关实验数据进一步说明本发明的有益效果:防霉涂料选自于上海意罗涂料有限公司。
[0022] 表1阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料所成膜对供试菌种的抗菌率(%)从表1可以发现,实例1到实例5五所制备的抗菌性涂料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黄曲霉均有很好的抗菌效果。
[0023] 表2阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料所成膜90天的抗菌率(%)
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