[发明专利]一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆及其制备方法在审
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【说明书】：
技术领域本发明涉及一种油漆及其制备方法，特别是一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆及其制备方法。背景技术油漆的一般成分包括成膜物质、颜料、溶剂、助剂。油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较权威的涂料工艺一书是这样定义的 ：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。粘土砂是以粘土作为粘结剂的型砂，粘土砂在循环使用过程中由于各组分的热分解，发生了物理性能的变化，表面还有因热而失去粘结能力的死粘土、煤粉等残留的灰分和含铁、铝等成分的复合硅酸盐，再利用的话降低了型砂的质量，不得不将其替换成为废弃型砂，大量堆积会严重影响环境污染和土壤的质量，严重的话由于雨水的冲刷，其中有害因子会随着雨水留到河流、种植等地方，通过食物链最终聚集在人们体内，给健康带来很大的危害，本发明针对这一情况将废弃粘土砂进行改性作为填料添加到底漆中，不仅减少了环境污染，并且增强了底漆的耐候性、耐热性、耐腐蚀性、降低生产成本等的作用。发明内容本发明的目的是提供一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆及其制备方法。为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆，由下列重量份的原料制备制成：环氧树脂30-34、糠醛丙酮树脂8-11、衣康酸酯2-3、一缩二乙二醇苯甲酸酯2-3、双苄胺基醚4-6、对叔丁基苯甲酸1-2、次磷酸镁2-4、水玻璃1-3、醋酸乙酯8-11、乙二醇10-13、二甲苯6-8、木质纤维1-2、竹浆纤维2-3、改性沥青14-17、活性氧化铝微粉1-2、碳化钨2-3、鳞片石墨粉0.5-1.0、钛酸酯偶联剂0.4-0.9、改性废弃粘土砂4-7；所述改性沥青是由下列重量份的原料制成：40%的氯化橡胶11-14、沥青92-94、硬脂酰胺0.2-0.4、偶氮二异丁腈0.2-0.4、八溴联苯醚0.3-0.7、水5-8、聚氧乙烯蓖麻油0.3-0.6、硬脂酸镁0.6-1.2、纳米白炭黑1-2、纳米硅藻土0.4-0.8、松节油6-9、脱水蓖麻油2-3、己二胺1-2、硝酸稀土0.02-0.07、活性白土1-2；制备方法是将沥青加热至150-190°C，经高速离心、剪切研磨成10-30μm的微粒，然后将硬脂酸镁、聚氧乙烯蓖麻油、纳米白炭黑、纳米硅藻土、脱水蓖麻油、偶氮二异丁腈和水混匀加热至60-90°C形成混合溶液，再将40%的氯化橡胶、沥青和混合溶液混合以600-800转/分下研磨分散20分钟，再加入其余剩余物质，并以800-1200转/分下研磨分散20-30分钟即可。本发明所述一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆，由以下具体步骤制成：（1）将环氧树脂、糠醛丙酮树脂、改性沥青、衣康酸酯、双苄胺基醚、醋酸乙酯、乙二醇、二甲苯混合加到反应釜中加热至200-250°C，，将混合物搅拌混合均匀后以600-800转/分下搅拌2-3小时；（2）在相同的转速下加入改性废弃粘土砂、活性氧化铝微粉、鳞片石墨粉、碳化钨、钛酸酯偶联剂搅拌30-50分钟，温度降低至50-80°C再加入其余剩余的成分，在反应釜内搅拌、分散，将分散后的物料加到砂磨机中研磨分散均匀，并在转/分下搅拌20-30分钟；（3）将分散均匀的物料加到过滤机中进行过滤，过滤后得到细度为20-40μm的物料，将过滤后的物料包装即可。本发明所述的改性废弃粘土砂，制备方法是将废弃的粘土砂加到旋转研磨装置中，通过撞击将砂粒表面的附着物脱除，再将研磨后的物质加到沸腾床焙烧炉中，在500-700°C下高温焙烧1-2小时，冷却后加到20%的盐酸溶液中浸泡30-50分钟，再用水洗至中性烘干，再加入废弃粘土砂重量8%的埃洛石、8%的硅灰石和10%的皂土研磨至400目-600目细粉，再加入废弃粘土砂重量0.5-1%的三（二辛基磷酰氧基）钛酸异丙酯混合研磨均匀即可。本发明的优点是：本发明的油漆具有良好的成膜性，漆膜平整光滑且具有良好的绝缘性、阻燃性、耐酸碱和大多数有机溶剂的性质，还添加改性的废弃粘土砂增强油漆的耐腐蚀性和耐热性能，对废物进行二次利用，节约；了能源资源保护了环境，本发明制备工艺简单，用途广泛，尤其适用于船舶等重度防腐工程。具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：环氧树脂34、糠醛丙酮树脂8、衣康酸酯2、一缩二乙二醇苯甲酸酯2、双苄胺基醚4、对叔丁基苯甲酸1、次磷酸镁2、水玻璃1、醋酸乙酯9、乙二醇11、二甲苯7、木质纤维2、竹浆纤维2、改性沥青15、活性氧化铝微粉1、碳化钨2、鳞片石墨粉0.7、钛酸酯偶联剂0.7、改性废弃粘土砂5；所述改性沥青是由下列重量份（公斤）的原料制成：40%的氯化橡胶13、沥青93、硬脂酰胺0.3、偶氮二异丁腈0.2、八溴联苯醚0.4、水6、聚氧乙烯蓖麻油0.5、硬脂酸镁0.7、纳米白炭黑2、纳米硅藻土0.6、松节油8、脱水蓖麻油3、己二胺1、硝酸稀土0.02、活性白土2；制备方法是将沥青加热至150-190°C，经高速离心、剪切研磨成10-30μm的微粒，然后将硬脂酸镁、聚氧乙烯蓖麻油、纳米白炭黑、纳米硅藻土、脱水蓖麻油、偶氮二异丁腈和水混匀加热至60-90°C形成混合溶液，再将40%的氯化橡胶、沥青和混合溶液混合以600-800转/分下研磨分散20分钟，再加入其余剩余物质，并以800-1200转/分下研磨分散20-30分钟即可。本发明所述一种提高漆膜硬度的阻燃绝缘漆，由以下具体步骤制成：（1）将环氧树脂、糠醛丙酮树脂、改性沥青、衣康酸酯、双苄胺基醚、醋酸乙酯、乙二醇、二甲苯混合加到反应釜中加热至200-250°C，，将混合物搅拌混合均匀后以600-800转/分下搅拌2-3小时；（2）在相同的转速下加入改性废弃粘土砂、活性氧化铝微粉、鳞片石墨粉、碳化钨、钛酸酯偶联剂搅拌30-50分钟，温度降低至50-80°C再加入其余剩余的成分，在反应釜内搅拌、分散，将分散后的物料加到砂磨机中研磨分散均匀，并在转/分下搅拌20-30分钟；（3）将分散均匀的物料加到过滤机中进行过滤，过滤后得到细度为20-40μm的物料，将过滤后的物料包装即可。本发明所述的改性废弃粘土砂，制备方法是将废弃的粘土砂加到旋转研磨装置中，通过撞击将砂粒表面的附着物脱除，再将研磨后的物质加到沸腾床焙烧炉中，在500-700°C下高温焙烧1-2小时，冷却后加到20%的盐酸溶液中浸泡30-50分钟，再用水洗至中性烘干，再加入废弃粘土砂重量8%的埃洛石、8%的硅灰石和10%的皂土研磨至400目-600目细粉，再加入废弃粘土砂重量0.5-1%的三（二辛基磷酰氧基）钛酸异丙酯混合研磨均匀即可。本发明的油漆各功能参数如下：粘度（S/25℃）80，耐盐水（30天）漆膜无变化，不起泡，不脱落，不生锈，耐盐雾性（1000h）漆膜无变化，不起泡，不脱落，不生锈，耐蒸馏水（30天）漆膜不起泡，不脱落，附着力（Mpa）5.2，耐磨性（mg/500转）5.3，耐冲击性（cm）50，柔韧性（mm）1，人工加速老化（1000h）漆膜变色≤2，无粉化无裂纹现象。
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有关抛光沥青配方问题
买的10#沥青太软了。知道松香可以调节沥青的硬度。不知道谁有这方面的资料或者经验么。松香是中添加剂但这个量是个问题，太多了肯定太硬了又不行。真是头疼呢
除了 10# 还有其他号数沥青否？
好像还有70#沥青的&
每种沥青适应的温度不同，可以将两种适当的配比，满足你目前条件下的硬度要求。这个就要自己试验了。
看来这个还真得自己去试验一下了，毕竟这个配方也属于半个机密了&
进来学习！
角落里的烟嘴 发表于
除了 10# 还有其他号数沥青否？
有的&&好像还有70#沥青的
oldchenj 发表于
每种沥青适应的温度不同，可以将两种适当的配比，满足你目前条件下的硬度要求。这个就要自己试验了。 ...
看来这个还真得自己去试验一下了，毕竟这个配方也属于半个机密了
10号沥青不是在固定温度下应该是最硬的了 怎么还要加松香？
其实这个没有什么具体配方比例，因为也要匹配磨制温度，所以我觉得在你调配期间不要直接做模，要用液化气小火融化沥青以及配比，整锅沥青完全冷却后再用指甲或刀子试，反复几次，虽然比较耗费时间，但是这样配比出来的沥青硬度可以慢慢接近正常抛光硬度。而后你要把当时的温度记住就行了，以便于今后到那个温度时还可以反复使用
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沥青(新).ppt 128页
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第二章 沥青材料 前
言 沥青材料：沥青是黑色或暗黑色固体、半固体或粘稠状物，由天然或人工制造而得，主要为高分子烃类所组成，完全溶解于二硫化碳。
地沥青：由天然产状或石油精制加工得到的沥青材料。按其产源又可分为：
(1)天然沥青：是石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用而形成的产物。
(2)石油沥青：是石油经精制加工成其它油品后，最后加工而得到的产品。
焦油沥青：各种有机物(煤、泥炭、木材等)干馏加工得到的焦油，经再加工而得到的产品。焦油沥青按其加工的有机物名称而命名，如由煤干馏所得的煤焦油，经再加工后得到的沥青，即称为煤沥青。
在道路建筑中最常用的主要是石油沥青和煤沥青两类。 第一节 石油沥青 一.沥青的元素和组分 1.石油沥青的元素组成
石油沥青是十分复杂的烃类和非烃类的混合物，是石油中相对分子量最大、组成及结构最为复杂的部分。
主要原子：C、H，
杂原子：S、N、O。
微量金属元素：V、Ne、Fe、Na、Ca、Cu等。
不同产地沥青性质差异非常大，但元素组成相近。
——元素的数量组成与沥青性质关系不明确。 元素组成与性质无明显关联。
①三组分分离法，吸附法： 吸附法：以沥青在吸附剂上的吸附性和在抽提溶剂中溶解性的差异为基础。例如先用低分子烷烃沉淀出沥青质，再用白土吸附可溶分，将其分成吸附部分——胶质和未被吸附部分——油分，这样，可将沥青分成三组分。
②四组分分离法(色谱法) 该方法分为两大步骤。 第一步，用正庚烷使沥青中的沥青质沉淀并定量； 第二步，对可溶分用中性氧化铝为吸附剂，在液固色谱柱中，以正庚烷（或石油醚）、甲苯、甲苯一乙醇（1：1）、甲苯—乙醇为冲剂，梯度冲洗出饱和分、芳香分和胶质馏分，分别除去溶剂后定量。对于低沥青质含量（小于10%）的沥青可以省略第一步，直接在色谱柱中进行冲洗。由此得到饱和分（S）、芳香分（Ar）胶质（R）和沥青质（At）共四组分，又称为SARA分析。 这一分析方法得到广泛应用，如美国ASTM D 4124—97和我国SH/T 98）就是沥青四组分分析的标准试验方法，其分析流程如下图2-1。 （2）四组分的结构和特性 ①沥青质
沥青质：是不溶于正庚烷而溶于苯（或甲苯）的黑色或棕色的无定型固体，除含有碳和氢外，还有一些氮、硫、氧。
形态：固体粉末
分离：在正庚烷中沉淀
颗粒粒径：5～30nm
原子：C/H:1.6～2.8，绝大部分由C、H组成。
含量：5～25％，石蜡基原油1％，中东原油生产的沥青&5％。
特点：极性很强。随着沥青质含量的增加，沥青的粘结力、黏度增加，温度稳定性、硬度提高。针入度小、软化点高。
（2）四组分的结构和特性 ②胶质
胶质：也称为树脂，有很强的极性。这一突出的特性使胶质有很好的粘结力。胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比例在一定程度上决定沥青是溶胶或是凝胶的特性。胶质赋予沥青以可塑性、流动性和粘结性，对沥青的延性、粘结力有很大的影响。
形态：深棕色固体或半固体，极性很强。具有很好的粘附力。
分离：溶解于正庚烷。
颗粒粒径：1～5nm
原子：C/H:1.3～1.4，大多由C、H组成，含少量的O、S、N。
（2）四组分的结构和特性 ③芳香族
芳香族：是由沥青中最低的分子量的环烷芳香化合物组成，是胶溶沥青质的分散介质的主要部分。
形态：深棕色的粘稠液体。
含量：占沥青总量的20％～50％。
分子量：300～2000
结构：分子量最低，环烷芳香化合物组成，是胶融沥青质的分散介质的组要成分。非极性碳链，溶解力很强。
（2）四组分的结构和特性 ④饱和分
饱和分：是由直链或支链脂肪属烃以及烷基环烃和一些烷基芳香烃组成的，它们是非极性稠状油类，呈稻草色或白色。
形态：稻草色或白色，非极性稠状油类。
含量：占沥青总量的5％～20％。
分子量：300～2000
结构：直链和支链脂肪属烃及烷基环烃和一些烷基芳香烃组成。
作用：软化胶质和沥青质。
芳香分和饱和分都为油分，在沥青中起着润滑和柔软作用。油分含量愈多，沥青的软化点愈低，针入度愈大，稠度降低。
（2）四组分的结构和特性 ⑤蜡分
蜡：是指沥青除去沥青质和胶质后，在油分中含有的、经冷冻能结晶析出的，熔点在25℃以上的混合组分，其主要是高熔点的烃类混合物
结构：结构较简单，正构烷烃及长烷基侧链的少环烃类为主
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新纳米工艺可使钢铁硬度增强10倍
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科技讯 2月16日消息，据国外媒体报道，一种造价相对低廉的新工艺可使钢铁之类的金属强度提高10倍，耐腐蚀性能也能得到极大提升。若处理过后的金属通过现场测试，这项工艺将可应用在桥梁等基础设施的建设上，使之耐久性大幅提高；此外，该工艺也可以让汽车更轻便，因此更节油。此项工艺由总部位于美国西雅图的初创公司Modumetal研发。该公司正与石油公司雪佛龙(Chevron)、康菲(Conoco-Philips)以及赫斯(Hess)合作，试图使该工艺得到商业化应用。由该工艺制造的零件目前正在油田接受现场测试。某些石油中含有具有高度腐蚀性的化学物质(如硫化氢)，接触这些物质的生产设备很容易被损坏。这项新技术可以使这些零件更持久耐用，从而降低非常规石油资源的购买成本。这一工艺的应用范围十分广泛，设备零件上的尝试只是其中第一项应用。其原理在于，在纳米层次控制金属的结构可使这些材料拥有新的特性。在实践中，这一原理的实现已有一段时日了，但基于该原理，要对大块金属以可靠的、经济合算的方式进行加工，却很困难。Modumetal成功地克服了这一困难，它所研发的工艺能够对金属结构实施精确控制，同时生产出来的部件也能达到几米长。Modumetal的CEO克里斯蒂娜•罗玛斯尼(Christina Lomasney)表示，该工艺的成本与传统金属处理工艺(如电镀)相同。Modumetal采用了电镀的一种改进形式。电镀的基本过程就是将金属浸入含有各种金属离子的化学电解液中，然后通电使其中的离子形成金属涂层。Modumetal改进后的电镀方法使用的电解液包含不止一种金属离子，并通过不时改变电流控制离子的沉积。在加工过程中，通过在准确时点改变电流，可产生一种层状结构，其中每层只有几纳米厚，而且存在数种组成结构。最终得到的涂层可达到一厘米的厚度，并使原本的材料性能发生了很大的改变。
新罕布什尔大学的材料科学教授大卫•卡什莫尔(David Lashmore)指出，纳米化处理后的层状结构可阻止材料内部产生裂缝从而使之硬度增强。卡什莫尔表示，要使这一工艺得到大规模应用，需要透彻理解其中涉及的物理和化学原理，才能准确无误地生产出某些目标合金。他说，Modumetal 取得的成果“确实令人印象深刻。”Modumetal声称，这一新工艺造价低廉，但这还有待投入大规模生产后的验证。经该工艺加工后的材料能否得到广泛使用，还需相关机构开展性能测试后才能有结论。(陈思)
本文来源：网易科技报道
责任编辑：王晓易_NE0011
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什么是沥青硬度
什么是沥青硬度
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业上没有沥青硬度这种说法，沥青的粘度可以在一定程度上反映这一性能，一般可用针入度来表示、抵抗剪切破坏的能力，在100克的荷重下，反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。在25℃和5秒时间内，标准会垂直穿入沥青试样的深度为针入度，以1/10毫米为单位，针入度是表示沥青软硬程度和稠度
采纳率：60%
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