[发明专利]一种热致超亲水树脂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲水树脂，特别是一种热致超亲水树脂，同时涉及其生产方法。

背景技术

由于亲水表面可以使附着于其上的水滴迅速铺展开来，易于被水浸润。这样，表面上的粉尘等污染物，将会因为水的浮力、自身重力、风力等因素而随水冲走，易于清洁表面。因而通过以亲水性处理表面构造超亲水表面在工业上具有重要作用。

亲水性处理又分为无机系处理、有机系处理及有机无机复合系处理。一般来说，无机处理价格便宜，涂膜的亲水性好，但涂膜的耐蚀、机械性能差，且加工时易磨损模具；有机及复合涂料成本较高，涂膜的亲水性较差，但膜的成型性、耐蚀性、机械性能等较好，目前超亲水表面构造多采用溶胶凝胶法制备含纳米二氧化钛结构的涂料。如ZL200510024943.9。或以等离子体聚合等方法制备含Ti的亲水膜，如200480043241.9。然而前述等离子体聚合等方法要求专用设备，对大型表面难于处理，溶胶凝胶法形成的涂膜柔韧性较差，机械性能和耐蚀性难于达到要求。同时过高的亲水性使得表面容易附着冷凝水膜，造成渗透腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种热致超亲水树脂，使得涂膜具有良好的机械性能，同时被涂装表面在热处理后由于具有超亲水性而易于清洁。

本发明树脂由于在结构中引入钛酸酯结构单元，钛酸酯与环氧树脂接枝后在树脂中均匀分布，固化后形成Ti-O-Si纳米结构，通过适当的结构设计，保持了环氧树脂良好的耐腐蚀性和物理机械性能，具有与传统有机树脂相近的表面特性。而在加热后由于有机树脂链的伸展导致的表面微观结构变化，使得原本被包覆于有机结构中的Ti-O-Si纳米结构在表面显示出良好的亲水性。而冷却后由于有机树脂构象的恢复，又会逐渐失去超亲水性。这种树脂特性在工程上非常具有价值。在常规的环境条件下这种树脂具有有机树脂优异的防腐蚀性能，而在需要清洗表面污垢时，通过高温烘烤可使得表面具有超亲水性，有利于清洗时水对表面的浸润，使得表面污垢易于清洗。

本发明通过对树脂结构优化设计，制成了性能较好的热致超亲水树脂。检测结果见下表：

本发明热致超亲水树脂的技术方案：该树脂合成中采用包括以下按质量百分数计算含量的组分：

上述各组分实际配方使用时，总质量分数为100%。

所述环氧树脂为含羟基环氧树脂，如环氧E-03、环氧E-12、环氧E-20等环氧树脂中的一种或几种。

所述硅烷偶联剂为KH-560、KH-570中的一种或几种。

所述钛酸酯为钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或几种。

所述水解助溶剂为乙醇。

所述树脂为双组分包装，常温固化。

所述树脂的固化剂为聚酰胺树脂，胺值为170~230mgKOH/g。

所述专用稀释剂为混合重蒸溶剂，包括以下一种或多种溶剂——二甲苯、丁醇、乙醇、异丙醇、环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯。

所述树脂固化后常温条件下水接触角在50°以上，经250℃烘烤1小时再冷却至室温后，1小时内水接触角小于10°，烘烤后常温24小时内水接触角可恢复至50°以上。

生产步骤如下：

（1）将配方量的硅烷偶联剂滴加入乙醇-水混合液，常温水解2小时，减压蒸馏蒸去乙醇。

（2）将配方量的环氧树脂加热熔融，投入配方量的钛酸酯，继续加热至170至180℃保温一小时后，加入步骤1中制得的水解液，于170至180℃保温2小时后，降温加入专用稀释剂。包装得热致超亲水树脂A组分。

（3）聚酰胺固化剂单独包装为B组分。

在贮存和运输时应防雨、防阳光暴晒、保持阴凉、干燥和通风良好，远离热源和火源，在常温下可保存6个月。

样板喷涂制作过程：各组分在使用前应充分搅拌均匀。按AB组分配漆比例混合均匀，用专用稀释剂调节至适当的施工粘度，用150～200目网过滤，混合均匀后喷涂样板。喷涂压力0.3~0.4MPa,喷枪与样板距离20~30cm。样板应充分除尘、除油、除锈、清洁干燥，喷涂两遍，干膜厚度约40~60微米。每一遍喷涂后，在干净无尘环境中放置2~3小时后，再进行第二遍喷涂。

具体实施方式

实施例1：

（1）在带有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计的四口玻璃烧瓶中将100gKH-560滴加入10g乙醇-0.05g水混合液，常温水解2小时，减压蒸馏蒸去乙醇。