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一种TIT嵌固封层用性自修复型固结料及其制备方法

阅读:1发布:2020-07-05

专利汇可以提供一种TIT嵌固封层用性自修复型固结料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种TIT嵌固封层用 水 性自修复型固结料及其制备方法。技术方案为首先通过原位聚合法制备还原性 丙烯酸 酯微胶囊,囊壁以尿素和甲 醛 为原料,囊芯用丙烯酸酯 单体 、还原剂、稳定剂组成的溶液为原料;再通过原位聚合法制备 氧 化性微胶囊,囊壁以尿素和甲醛为原料,囊芯用有机过氧化物为原料;然后分别以环氧 树脂 乳液、还原性丙烯酸酯微胶囊、颜填料、稳定剂、 流平剂 和消泡剂制备A料;以水性环氧 固化 剂、氧化性微胶囊制备B料;最后将A料与B料在需要使用的时候混合得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,立即进行涂覆固化后形成涂层。该涂层被划伤或产生裂纹时,还原性丙烯酸酯微胶囊与氧化性微胶囊破裂,分别流出的液体混合后通过 氧化还原反应 快速固化,从而修复裂纹。本发明的水性固结料具有耐水、无毒、不燃、使用安全、硬度高、附着 力 强、耐磨、自修复、使用寿命长等优点,便于机械喷撒快速施工,可用于公路、 桥梁 、隧道等场合的TIT嵌固封层,也可用于室内外各种地坪材料。,下面是一种TIT嵌固封层用性自修复型固结料及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种TIT嵌固封层用性自修复型固结料,其特征在于,包括水性环固化剂、环氧树脂乳液、还原性丙烯酸酯微胶囊、氧化性微胶囊、颜填料、稳定剂、流平剂和消泡剂等组分;所述嵌固封层用水性自修复型固结料固化后硬度>3H,拉拔强度>2MPa,摆式磨擦值≥
75。
2.根据权利要求1所述的一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)还原性丙烯酸酯微胶囊的制备:
A、首先将尿素和37%甲溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌至尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用;
B、在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液;称取20份丙烯酸酯混合物(由18-19份丙烯酸酯单体、0.1-1份阻聚剂、0.1-1份还原剂组成)加入其中,在60℃下搅拌30min,得到还原性丙烯酸酯芯材乳液;
C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到还原性丙烯酸酯芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的还原性丙烯酸酯微胶囊;
(2)氧化性微胶囊的制备:
A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用;
B、然后在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份氧化剂加入其中,在60℃下搅拌30min,得到氧化性芯材乳液;
C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到氧化性芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的氧化性微胶囊;
(3)固结料A料的制备:
环氧树脂乳液100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢依次加入2-5份氧化性微胶囊、
20-40份颜填料、0.5-2份稳定剂、0.5-2.5份流平剂和0.2-2份消泡剂,搅拌均匀后过滤制得环氧树脂浆料;
(4)固结料B料的制备:
将水性环氧固化剂100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢加入10-15份还原性丙烯酸酯微胶囊、20-40份颜填料、0.5-2份稳定剂、0.5-2.5份流平剂和0.2-2份消泡剂,搅拌均匀后过滤制得环氧树脂浆料;
(5)TIT嵌固封层用固结料的制备:按固结料B料包含的基活泼氢与固结料A料包含的环氧基团的物质的量之比为0.8-1.2:1分别加入A料和B料,搅拌均匀后过滤得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料。
3.根据权利要求2所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的丙烯酸酯单体为环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的还原剂为环烷酸钴、乙撑硫脲、N,N-二甲基苯胺、乙酰丙、三苯基膦中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的氧化剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰中的一种。
7.根据权利要求1所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的颜填料为氧化红、炭黑二氧化硫酸、滑石粉、陶土、酸钙中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的稳定剂为为热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的流平剂为聚有机硅氧烷、聚醚改性的聚有机硅氧烷或含氟表面活性剂中的一种。
10.根据权利要求1所述的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,其特征在于:所述的消泡剂为水性有机硅消泡剂。

说明书全文

一种TIT嵌固封层用性自修复型固结料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种道路用固结料及其制备方法,尤其涉及一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料及其制备方法。

背景技术

[0002] TIT是嵌入式热固技术(Thermosetting Inserting Technology)英文的首字母缩写,嵌固是嵌入式热固技术的简称。TIT嵌固封层是采用嵌固封层洒布车将固结料及抗滑集料同步喷洒在路面上,经自然干形成的一种路面表层处治封层。
[0003] 目前TIT嵌固封层主要采用水性环树脂固结料,水性环氧树脂是指通过物理或化学的方法使环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而获得的稳定分散体系。使用水性环氧树脂涂料具有很多好处:①分散介质是水,涂料中不含有机溶剂挥发性有机化合物含量较低,更为环保,符合国家政策;②可操作性强,同时操作起来安全、方便,施工用的设备也可以直接用水清洗;③可以更好地与其他水性聚合物体系混合使用,实现性能上的完善等。这些都是溶剂型环氧树脂所不具备的。
[0004] 目前TIT嵌固封层使用的水性环氧树脂固化干燥后会形成致密薄膜,与抗滑集料一起作用,起到防滑、耐水、耐磨等作用,提高路面质量和使用寿命。但由于环境、外、材料本身存在的内应力等因素作用下,TIT嵌固封层用固结料形成的涂层在使用过程中会出现裂缝,如果不进行及时修复,便可发展为大裂缝,影响TIT嵌固封层材料的结构耐久性。
[0005] 因此,近年出现自修复型水性环氧树脂。如申请号201710813293.9的发明专利报道了一种自修复水性环氧弹性复合涂覆材料:首先将吸附饱和HMDI预聚体、潜固化剂和催化剂混合物的大孔吸附树脂和高吸水剂分散于石蜡熔融体中,制备大孔吸附树脂高吸水剂微胶囊,再将其分散于水中形成微胶囊分散液。将微胶囊分散液与水性环氧树脂、水性环氧固化剂等混合固化成膜,形成具有自修复功能的水性环氧弹性复合涂覆材料。当该涂覆层被划伤或基材变形产生裂纹时,微胶囊中的高吸水剂会吸附空气中的水分膨胀,HMDI预聚体会与潜固化剂遇潮气或水生成的醇胺等基团迅速反应生成聚酯脲固化物,协同修复裂纹。该发明可用于隧道、桥梁混凝土防护墙、金属护栏等公路领域。申请号201810258769.1的发明专利报道了一种热塑性树脂包覆水性环氧树脂型水泥混凝土裂缝自修复微胶囊:微胶囊由水性环氧树脂微胶囊和固化剂微胶囊组成,所述水性环氧树脂微胶囊的各组分按重量份数计为:石蜡30-55份、石油树脂5-10份、水性环氧树脂35-65份,所述固化剂微胶囊的各组分按重量份数计为:石蜡35-60份、石油树脂5-10份、固化剂30-60份。当混凝土产生微裂缝时,扩展的裂缝遇到本发明所述微胶囊,在裂缝尖端扩展力的作用下囊壁容易发生破裂,胶囊内部的水性环氧树脂和固化剂流出扩散进入混凝土裂缝中,发生固化反应使裂缝得到修复,以延长混凝土的服役寿命。但目前报道的微胶囊法自修复材料存在修复时间长、芯材粘度大难以流动导致填充效果差、壁材与涂层基体相容性差、自修复材料本身强度差等缺陷,限制了其在TIT嵌固封层用水性固结料的应用。
[0006] 快固型丙烯酸酯结构胶是一类具有良好修复性能的聚合物材料,利用氧化还原反应在数秒内即可实现固化修复,通过对氧化性原料和还原性原料分别进行微胶囊化,并将其预加入TIT嵌固封层用固结料中,当固结料形成的涂层内部出现裂纹,微胶囊材料会在裂缝产生的应力作用下发生开裂,使修复剂流出,达到对TIT嵌固封层用水性固结料涂层裂缝的快速修复,从而提高TIT嵌固封层的使用寿命。

发明内容

[0007] 本发明的目的是针对现有TIT嵌固封层用水性固结料自修复型能差、使用寿命短等问题,提供一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料及其制备方法。
[0008] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,包括水性环氧固化剂、环氧树脂乳液、还原性丙烯酸酯微胶囊、氧化性微胶囊、颜填料、稳定剂、流平剂和消泡剂等组分;所述嵌固封层用水性自修复型固结料固化后硬度>3H,拉拔强度>2MPa,摆式磨擦值≥75。
[0009] 一种TIT嵌固封层用水性自修复型固结料的制备方法,包括以下步骤:
[0010] (1)还原性丙烯酸酯微胶囊的制备:
[0011] A、首先将尿素和37%甲溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌至尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用;
[0012] B、在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液;称取20份丙烯酸酯混合物(由18-19份丙烯酸酯单体、0.1-1份阻聚剂、0.1-1份还原剂组成)加入其中,在60℃下搅拌30min,得到还原性丙烯酸酯芯材乳液;
[0013] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到还原性丙烯酸酯芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的还原性丙烯酸酯微胶囊;
[0014] (2)氧化性微胶囊的制备:
[0015] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用;
[0016] B、然后在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份氧化剂加入其中,在60℃下搅拌30min,得到氧化性芯材乳液;
[0017] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到氧化性芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的氧化性微胶囊;
[0018] (3)固结料A料的制备:
[0019] 将环氧树脂乳液100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢依次加入2-5份氧化性微胶囊、20-40份颜填料、0.5-2份稳定剂、0.5-2.5份流平剂和0.2-2份消泡剂,搅拌均匀后过滤制得环氧树脂浆料;
[0020] (4)固结料B料的制备:
[0021] 将水性环氧固化剂100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢加入10-15份还原性丙烯酸酯微胶囊、20-40份颜填料、0.5-2份稳定剂、0.5-2.5份流平剂和 0.2-2份消泡剂,搅拌均匀后过滤制得环氧树脂浆料;
[0022] (5)TIT嵌固封层用固结料的制备:按固结料B料包含的氨基活泼氢与固结料A料包含的环氧基团的物质的量之比为0.8-1.2:1分别加入A料和B料,搅拌均匀后过滤得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料。
[0023] 其中,丙烯酸酯单体为环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
[0024] 阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚中的至少一种。
[0025] 还原剂为环烷酸钴、乙撑硫脲、N,N-二甲基苯胺、乙酰丙、三苯基膦中的至少一种。
[0026] 氧化剂为叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰中的一种。
[0027] 颜填料为氧化红、炭黑二氧化硫酸、滑石粉、陶土、酸钙中的至少一种。
[0028] 稳定剂为为热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂中的至少一种。
[0029] 流平剂为聚有机硅氧烷、聚醚改性的聚有机硅氧烷或含氟表面活性剂中的一种。
[0030] 消泡剂为水性有机硅消泡剂。
[0031] 双组分丙烯酸酯具有粘度低;可室温快速固化、固化速度可调;对大部分的粘结表面有良好的粘结能力,甚至可以油性粘结;强度高;耐水、耐候性能优良等优点。双组分丙烯酸酯主要由丙烯酸酯单体、氧化还原体系、阻聚剂等原料组成,通常将丙烯酸酯单体、还原剂、阻聚剂等组成A组份、还原剂等组成B组份,分别制备、包装,使用时将二者混合,很快完成聚合反应,达到使用要求。而TIT嵌固封层用水性自修复型固结料主要是由环氧树脂乳液、水性环氧固化剂及助剂组成,也是分别制备、包装,使用时将二者混合使用。通过原位聚合法制备还原性丙烯酸酯微胶囊、氧化性微胶囊,以环氧树脂乳液、还原性丙烯酸酯微胶囊、颜填料、稳定剂、流平剂和消泡剂制备A料,以水性环氧固化剂、氧化性微胶囊制备B料;最后将A料与B料在需要使用的时候混合得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料,立即进行涂覆固化后形成涂层。该涂层被划伤或产生裂缝时,还原性丙烯酸酯微胶囊与氧化性微胶囊破裂,分别流出的液体混合后通过氧化还原反应快速固化,修复裂缝,从而提高TIT嵌固封层的使用寿命。
[0032] 本发明的有益效果:(1)与目前市场上使用的溶剂型固结料相比,本发明的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料具有无毒、不燃、使用安全、不污染环境等优点。(2)与目前市场上使用的水性固结料相比,本发明的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料具有制备工艺简单、成本低、附着力高、高硬度、耐磨等优点。(3)本发明综合考虑了TIT嵌固封层用水性自修复型固结料用于公路路面基材的要求,通过原位聚合法制备还原性丙烯酸酯微胶囊、氧化性微胶囊,改善了还原性丙烯酸酯微胶囊、氧化性微胶囊的与水性环氧树脂的相容性与稳定性;通过还原性丙烯酸酯微胶囊、氧化性微胶囊破裂,分别流出的液体混合后通过氧化还原反应快速固化,既可以快速修复裂纹,又可以增加路面强度,从而大幅度提高TIT嵌固封层用水性自修复型固结料的使用寿命。

具体实施方式

[0033] 为了使本领域的技术人员更好地理解本申请方案,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
[0034] 需要说明的是,本申请的说明书权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0035] 实施例1
[0036] (1)还原性丙烯酸酯微胶囊的制备:
[0037] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌混合液使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用;
[0038] B、在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份丙烯酸酯混合物(由10份环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、9份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、0.1份对苯二酚、0.9份环烷酸钴组成)加入其中,在60℃下搅拌 30min,得到还原性丙烯酸酯芯材乳液;
[0039] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到还原性丙烯酸酯芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的还原性丙烯酸酯微胶囊;
[0040] (2)氧化性微胶囊的制备:
[0041] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌混合液使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用。
[0042] B、然后在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份叔丁基过氧化氢加入其中,在60℃下搅拌30min,得到氧化性芯材乳液;
[0043] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到氧化性乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的氧化性微胶囊;
[0044] (3)固结料A料的制备:
[0045] 将环氧树脂乳液(岳阳巴陵华兴石化有限公司,CYDW-112W50水性环氧树脂)100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢依次加入2份氧化性微胶囊、5 份氧化铁红、15份硫酸钙、0.5份紫外线吸收剂UV-531、0.5份聚有机硅氧烷流平剂和0.2份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料。
[0046] (4)固结料B料的制备:
[0047] 将水性环氧固化剂(岳阳巴陵华兴石化有限公司,CYDWD-W142水性环氧固化剂)100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢加入10份还原性丙烯酸酯微胶囊、5份氧化铁红、15份硫酸钙、0.5份紫外线吸收剂UV-531、0.5份聚有机硅氧烷流平剂和0.2份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料。
[0048] (5)TIT嵌固封层用固结料的制备:按固结料B料包含的氨基活泼氢与固结料A料包含的环氧基团的物质的量之比为0.8:1分别加入A料和B料,搅拌均匀后过滤得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料。
[0049] 实施例2
[0050] (1)还原性丙烯酸酯微胶囊的制备:
[0051] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌混合液使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用。
[0052] B、在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份丙烯酸酯混合物(由6份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、6份1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、6.5份聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、0.5份对苯醌、0.5份乙撑硫脲、0.5份N,N-二甲基苯胺组成)加入其中,在60℃下搅拌30min,得到还原性丙烯酸酯芯材乳液。
[0053] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到还原性丙烯酸酯芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的还原性丙烯酸酯微胶囊;
[0054] (2)氧化性微胶囊的制备:
[0055] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌混合液使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用。
[0056] B、然后在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份过氧化二异丙苯加入其中,在60℃下搅拌30min,得到氧化性芯材乳液;
[0057] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到氧化性乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h。经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的氧化性微胶囊;
[0058] (3)固结料A料的制备:
[0059] 将环氧树脂乳液(东莞市荣中化工有限公司,R12水性环氧树脂乳液)100 份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢依次加入4份氧化性微胶囊、5份二氧化硅、25份硫酸钙、0.5份热稳定剂1010、0.5份紫外线吸收剂UV-9、1.5份聚醚改性的聚有机硅氧烷流平剂和1份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料。
[0060] (4)固结料B料的制备:
[0061] 将水性环氧固化剂(东莞市荣中化工有限公司,Z22水性环氧固化剂)100 份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢加入12份还原性丙烯酸酯微胶囊、5份二氧化硅、25份硫酸钙、0.5份热稳定剂1010、0.5份紫外线吸收剂UV-9、1.5 份聚醚改性的聚有机硅氧烷流平剂和1份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料。
[0062] (5)TIT嵌固封层用固结料的制备:
[0063] 按固结料B料包含的氨基活泼氢与固结料A料包含的环氧基团的物质的量之比为1:1分别加入A料和B料,搅拌均匀后过滤得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料。
[0064] 实施例3
[0065] (1)还原性丙烯酸酯微胶囊的制备:
[0066] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌混合液使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用;
[0067] B、然后在另一反应釜中,加入100份去离子水中和十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份丙烯酸酯混合物(由6份1,6-己二醇二甲基丙烯酸、6份聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、6份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、0.5份对苯醌、0.5份对甲氧基苯酚、0.5份环烷酸钴、0.5份N,N-二甲基苯胺组成)加入其中,在60℃下搅拌30min,得到还原性丙烯酸酯芯材乳液;
[0068] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到还原性丙烯酸酯芯材乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h;经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的还原性丙烯酸酯微胶囊;
[0069] (2)氧化性微胶囊的制备:
[0070] A、首先将尿素和37%甲醛溶液按质量比1∶1.7加入反应釜中,充分搅拌混合液使尿素完全溶解,再用三乙醇胺调节pH值至8.0-9.0,在70℃的条件下持续搅拌反应1h,制得壁材脲醛预聚体溶液,迅速冷却到室温待用。
[0071] B、然后在另一反应釜中,加入99份去离子水和1份十二烷基苯磺酸钠,在搅拌下至完全溶解,得到1%的十二烷基苯磺酸钠乳化剂水溶液,称取20份异丙苯过氧化氢加入其中,在60℃下搅拌30min,得到氧化性芯材乳液;
[0072] C、最后将冷却后的壁材脲醛预聚体溶液滴加到氧化性乳液里,再添加柠檬酸调节pH至2.5-3.0,缓慢升温到70℃下反应3h。经过多次蒸馏水和无水乙醇冲洗后,将所得产品放入烘箱中,80℃烘干4h,最终得到的白色粉末即所需的氧化性微胶囊;
[0073] (3)固结料A料的制备:
[0074] 将环氧树脂乳液(浙江安邦新材料发展有限公司,AB-EP-20水性环氧树脂乳液)100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢依次加入5份氧化性微胶囊、 40份颜填料、02份稳定剂、2.5份流平剂和2份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料;
[0075] (4)固结料B料的制备:
[0076] 将水性环氧固化剂(浙江安邦新材料发展有限公司,AB-HGA-50水性环氧固化剂)100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢加入15份还原性丙烯酸酯微胶囊、15份硫酸钙、25份滑石粉、2份紫外线屏蔽剂氧化锌、2.5份含氟表面活性剂流平剂和2份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料;
[0077] (5)TIT嵌固封层用固结料的制备:
[0078] 按固结料B料包含的氨基活泼氢与固结料A料包含的环氧基团的物质的量之比为1.2:1分别加入A料和B料,搅拌均匀后过滤得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料。
[0079] 对比例1
[0080] (1)固结料A料的制备:
[0081] 将环氧树脂乳液(岳阳巴陵华兴石化有限公司,CYDW-112W50水性环氧树脂)100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢依次加入5份氧化铁红、15份硫酸钙、0.5份紫外线吸收剂UV-531、0.5份聚有机硅氧烷流平剂和0.2份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料。
[0082] (2)固结料B料的制备:
[0083] 将水性环氧固化剂(岳阳巴陵华兴石化有限公司,CYDWD-W142水性环氧固化剂)100份投入到搅拌釜中,开动搅拌,缓慢加入5份氧化铁红、15份硫酸钙、0.5份紫外线吸收剂UV-531、0.5份聚有机硅氧烷流平剂和0.2份水性有机硅消泡剂,过滤制得环氧树脂浆料。
[0084] (3)TIT嵌固封层用固结料的制备:
[0085] 按水性环氧固化剂包含的氨基活泼氢与环氧树脂乳液包含的环氧基团的物质的量之比为0.8:1分别加入A料和B料,搅拌均匀后过滤得到TIT嵌固封层用水性自修复型固结料。涂层性能测试得到结果如表1:
[0086] 表1性能测试结果
[0087]
[0088] 水性固结料固化后,实施例1-3硬度、渗水性能、附着力及耐磨擦性能相比对比例1有一定的提高;自修复性能相差很大,是因为实施例1-3涂层被划伤或产生裂纹时,还原性丙烯酸酯微胶囊与氧化性微胶囊破裂,分别流出的液体混合后通过氧化还原反应快速固化,从而修复裂纹。而对比例1由于不含有氧化还原成分,因此不具有自修复功能。
[0089] 本发明的TIT嵌固封层用水性自修复型固结料性能优异,体系的相容性良好,原料成本低廉,生产效率高,易于工业化,应用十分广泛,整个工艺过程无有毒溶剂释放,是一种无毒无污染的环境友好型TIT嵌固封层用固结料。
[0090] 上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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