一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法与流程

2021-02-02 15:02:24|

309|

起点商标网

本发明属于仪表加工技术领域，特别是一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法。

背景技术：

金属仪表多是用于测量并指示高于环境压力的仪表，应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式仪表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式仪表得到越来越广泛的应用。仪表壳体是仪表的重要组成部分，其是各个零件固定放置的承载体，多由金属制成，而因金属的表面性质较为活泼，在大气或腐蚀介质中使用时易出现锈蚀问题，进而影响了整体的使用品质和寿命，此外，当其应用于高温环境中，需要增强其耐温阻燃性，以保证其使用的稳定性。故需要对仪表壳体的品质进行不断的增强改善处理。

常见的改善方法是在仪表壳体上涂覆一层涂料，但现有的多数涂料的耐温阻燃性能差，达不到人们需求的水平。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)增强填料制备：

1)对蒙脱土依次进行酸液浸泡、碱液浸泡、去离子水冲洗后备用；

2)将操作1)处理后的蒙脱土投放到变压罐内进行变压处理，完成后取出备用；

3)将操作2)处理后的蒙脱土浸入到改性液a内，加热保持改性液a的温度为70～80℃，不断搅拌处理50～55min后离心过滤得改性料a备用；

4)将操作3)所得的改性料a浸没到改性液b内，加热保持改性液b的温度为40～45℃，不断搅拌处理4～4.5h后离心过滤得改性料b备用；

5)对操作4)所得的改性料b进行干燥处理后取出得增强填料备用；

(2)原材料称取：

按对应重量份称取下列原材料备用：60～65份环氧树脂、10～15份c9石油树脂、10～14份丙烯酸正丁酯、6～12份乙酸乙酯、3～8份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、4～8份步骤(1)制得的增强填料、1～4份二甲基甲酰胺、0.5～1份消泡剂、2～4份增稠剂、1～2份润湿剂、10～15份去离子水；

(3)混合制备：

将步骤(2)称取的所有原材料共同混合，先高速搅拌处理15～20min，然后超声处理1～1.5h后即可。

进一步的，步骤(1)操作1)中所述的酸液浸泡处理具体是用质量分数为1～2％的植酸溶液浸泡处理2～4min；所述的碱液浸泡处理具体是用质量分数为2～3％的氢氧化钠溶液浸泡处理3～5min。

进一步的，步骤(1)操作2)中所述的变压处理的具体操作是将蒙脱土放入到变压罐内后，然后加压保持变压罐内的压力为4.5～4.8mpa，维压处理2～3min后，再于25s内快速将变压罐内卸至常温常压即可。

进一步的，步骤(1)操作3)中所述的改性液a的制备方法是：将亚油酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量2～4％的氢氧化钾、1～3％的氢氧化镁，不断搅拌处理10～15min后，再向反应釜内加入烷基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为80～83℃，并将反应釜内的压力升至0.38～0.40mpa，不断搅拌处理50～55min后取出即可。

进一步的，所述的亚油酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.6～2.8:1；所述的烷基酚聚氧乙烯醚的加入量是亚油酸甲酯总质量的25～29％。

进一步的，步骤(1)操作4)中所述的改性液b是由如下重量份的物质组成：10～15份胶原蛋白、1～1.5份羧甲基纤维素钠、3～6份壳聚糖、110～120份去离子水。

进一步的，步骤(1)操作5)中所述的干燥处理的温度控制为80～85℃。

进一步的，步骤(3)中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1600～1800rpm；所述的超声处理时控制超声波的频率为1.1～1.2mhz。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种金属仪表壳体用的涂料制备方法，此涂料涂覆于壳体上，能够显著提升整体的耐温阻燃性及耐腐性，提高了壳体的使用寿命和稳定性；在制备过程中，尤其特制了一种增强填料成分，此增强填料是以蒙脱土为主体物质加工改性而成，先对蒙脱土进行酸碱浸泡处理，有效提升了蒙脱土的表面活性，增大了其比表面积，利于后续的处理，随后对其进行了变压处理，利用快速泄压，松散了蒙脱土的组织结构，并进一步提高了蒙脱土的比表面积，随后用改性液a进行改性，改性液a是以亚油酸甲酯、甘油、烷基酚聚氧乙烯醚共混制得的一种亚油酸甘油酯聚氧乙烯醚活性剂溶液，用其作为基体修饰剂对蒙脱土进行了一次改性处理，调和了蒙脱土表面的亲水亲油性，并插层于层间为后续的改性奠定了基础，随后用改性液b进行处理，胶原蛋白、羧甲基纤维素钠、壳聚糖共同交联裹覆于改性后的蒙脱土上，形成了一种胶原复合的填料，此填料的表面活性基团种类丰富，活性好，与涂料的树脂基体间的相容性好，增强了涂料成膜的致密性和防护效果，提升了涂料的耐腐、耐磨、耐温、阻燃等能力；最后将此增强填料成分与环氧树脂、c9石油树脂共同混合，制成了一种综合特性优秀的涂料。本发明方法整体工艺简单，便于推广商业化应用，制得的涂料耐温阻燃性能好、综合品质佳，极具市场竞争力和生产效益。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)增强填料制备：

1)对蒙脱土依次进行酸液浸泡、碱液浸泡、去离子水冲洗后备用；

2)将操作1)处理后的蒙脱土投放到变压罐内进行变压处理，完成后取出备用；

3)将操作2)处理后的蒙脱土浸入到改性液a内，加热保持改性液a的温度为70℃，不断搅拌处理50min后离心过滤得改性料a备用；

4)将操作3)所得的改性料a浸没到改性液b内，加热保持改性液b的温度为40℃，不断搅拌处理4h后离心过滤得改性料b备用；

5)对操作4)所得的改性料b进行干燥处理后取出得增强填料备用；

(2)原材料称取：

按对应重量份称取下列原材料备用：60份环氧树脂、10份c9石油树脂、10份丙烯酸正丁酯、6份乙酸乙酯、3份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、4份步骤(1)制得的增强填料、1份二甲基甲酰胺、0.5份消泡剂、2份增稠剂、1份润湿剂、10份去离子水；

(3)混合制备：

将步骤(2)称取的所有原材料共同混合，先高速搅拌处理15min，然后超声处理1h后即可。

步骤(1)操作1)中所述的酸液浸泡处理具体是用质量分数为1％的植酸溶液浸泡处理2min；所述的碱液浸泡处理具体是用质量分数为2％的氢氧化钠溶液浸泡处理3min。

步骤(1)操作2)中所述的变压处理的具体操作是将蒙脱土放入到变压罐内后，然后加压保持变压罐内的压力为4.5mpa，维压处理2min后，再于25s内快速将变压罐内卸至常温常压即可。

步骤(1)操作3)中所述的改性液a的制备方法是：将亚油酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量2％的氢氧化钾、1％的氢氧化镁，不断搅拌处理10min后，再向反应釜内加入烷基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为80℃，并将反应釜内的压力升至0.38mpa，不断搅拌处理50min后取出即可。

所述的亚油酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.6:1；所述的烷基酚聚氧乙烯醚的加入量是亚油酸甲酯总质量的25％。

步骤(1)操作4)中所述的改性液b是由如下重量份的物质组成：10份胶原蛋白、1份羧甲基纤维素钠、3份壳聚糖、110份去离子水。

步骤(1)操作5)中所述的干燥处理的温度控制为80℃。

步骤(3)中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1600rpm；所述的超声处理时控制超声波的频率为1.1mhz。

实施例2

一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)增强填料制备：

1)对蒙脱土依次进行酸液浸泡、碱液浸泡、去离子水冲洗后备用；

2)将操作1)处理后的蒙脱土投放到变压罐内进行变压处理，完成后取出备用；

3)将操作2)处理后的蒙脱土浸入到改性液a内，加热保持改性液a的温度为75℃，不断搅拌处理53min后离心过滤得改性料a备用；

4)将操作3)所得的改性料a浸没到改性液b内，加热保持改性液b的温度为42℃，不断搅拌处理4.3h后离心过滤得改性料b备用；

5)对操作4)所得的改性料b进行干燥处理后取出得增强填料备用；

(2)原材料称取：

按对应重量份称取下列原材料备用：62份环氧树脂、14份c9石油树脂、12份丙烯酸正丁酯、10份乙酸乙酯、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、6份步骤(1)制得的增强填料、3份二甲基甲酰胺、0.8份消泡剂、3份增稠剂、1.5份润湿剂、13份去离子水；

(3)混合制备：

将步骤(2)称取的所有原材料共同混合，先高速搅拌处理18min，然后超声处理1.2h后即可。

步骤(1)操作1)中所述的酸液浸泡处理具体是用质量分数为1.5％的植酸溶液浸泡处理3min；所述的碱液浸泡处理具体是用质量分数为2.5％的氢氧化钠溶液浸泡处理4min。

步骤(1)操作2)中所述的变压处理的具体操作是将蒙脱土放入到变压罐内后，然后加压保持变压罐内的压力为4.7mpa，维压处理2.5min后，再于25s内快速将变压罐内卸至常温常压即可。

步骤(1)操作3)中所述的改性液a的制备方法是：将亚油酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量3％的氢氧化钾、2％的氢氧化镁，不断搅拌处理12min后，再向反应釜内加入烷基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为82℃，并将反应釜内的压力升至0.39mpa，不断搅拌处理53min后取出即可。

所述的亚油酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.7:1；所述的烷基酚聚氧乙烯醚的加入量是亚油酸甲酯总质量的28％。

步骤(1)操作4)中所述的改性液b是由如下重量份的物质组成：13份胶原蛋白、1.2份羧甲基纤维素钠、5份壳聚糖、115份去离子水。

步骤(1)操作5)中所述的干燥处理的温度控制为83℃。

步骤(3)中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1700rpm；所述的超声处理时控制超声波的频率为1.16mhz。

实施例3

一种金属仪表壳体用耐温阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)增强填料制备：

1)对蒙脱土依次进行酸液浸泡、碱液浸泡、去离子水冲洗后备用；

2)将操作1)处理后的蒙脱土投放到变压罐内进行变压处理，完成后取出备用；

3)将操作2)处理后的蒙脱土浸入到改性液a内，加热保持改性液a的温度为80℃，不断搅拌处理55min后离心过滤得改性料a备用；

4)将操作3)所得的改性料a浸没到改性液b内，加热保持改性液b的温度为45℃，不断搅拌处理4.5h后离心过滤得改性料b备用；

5)对操作4)所得的改性料b进行干燥处理后取出得增强填料备用；

(2)原材料称取：

按对应重量份称取下列原材料备用：65份环氧树脂、15份c9石油树脂、14份丙烯酸正丁酯、12份乙酸乙酯、8份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份步骤(1)制得的增强填料、4份二甲基甲酰胺、1份消泡剂、4份增稠剂、2份润湿剂、15份去离子水；

(3)混合制备：

将步骤(2)称取的所有原材料共同混合，先高速搅拌处理20min，然后超声处理1.5h后即可。

步骤(1)操作1)中所述的酸液浸泡处理具体是用质量分数为2％的植酸溶液浸泡处理4min；所述的碱液浸泡处理具体是用质量分数为3％的氢氧化钠溶液浸泡处理5min。

步骤(1)操作2)中所述的变压处理的具体操作是将蒙脱土放入到变压罐内后，然后加压保持变压罐内的压力为4.8mpa，维压处理3min后，再于25s内快速将变压罐内卸至常温常压即可。

步骤(1)操作3)中所述的改性液a的制备方法是：将亚油酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量4％的氢氧化钾、3％的氢氧化镁，不断搅拌处理15min后，再向反应釜内加入烷基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为83℃，并将反应釜内的压力升至0.40mpa，不断搅拌处理55min后取出即可。

所述的亚油酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.8:1；所述的烷基酚聚氧乙烯醚的加入量是亚油酸甲酯总质量的29％。

步骤(1)操作4)中所述的改性液b是由如下重量份的物质组成：15份胶原蛋白、1.5份羧甲基纤维素钠、6份壳聚糖、120份去离子水。

步骤(1)操作5)中所述的干燥处理的温度控制为85℃。

步骤(3)中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1800rpm；所述的超声处理时控制超声波的频率为1.2mhz。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比，在步骤(1)增强填料制备中，省去了操作3)的处理，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比，在步骤(1)增强填料制备中，省去了操作4)的处理，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比，在步骤(2)原材料称取中，用等质量份的普通蒙脱土取代步骤(1)制得的增强填料，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例4与实施例2相比，在步骤(2)原材料称取中，省去了步骤(1)制得的增强填料成分，除此外的方法步骤均相同。