[发明专利]一种酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土增韧环氧涂料及制法

说明书

本发明涉及涂料技术领域，一种酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土增韧环氧涂料，经异氰酸酯与4,4',4''‑亚甲基三苯酚处理后的蒙脱土具有更好的插层结构，增大了层间距，更利于环氧树脂分子链的插入，从而与环氧树脂紧密结合，作为基体中的增强体，能够阻止大分子链的移动，起到增强环氧树脂强度的作用，同时能够引发银纹，并终止裂纹，具有良好的增韧效果，由于聚芳醚砜本身具有高屈服强度的键，因此具有非常好的韧性，而通过引入刚性结构且含有类双酚结构的酚酞能够破坏分子链规整性，降低聚芳醚砜结晶度的同时增强与环氧树脂的相容性，而支化结构能够与环氧树脂分子链发生缠结，限制环氧涂料分子链段的运动，能够有效的提升环氧树脂的韧性。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体为一种酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土增韧环氧涂料及制法。

背景技术

环氧树脂涂料是一种以环氧树脂为主要成膜物质的涂料，种类众多，通常具有非常好的附着力、化学稳定性、防腐、防水性能以及绝缘性等优异性能，因此被广泛应用于建筑墙体、汽车、器械等的表面，而根据固化方式的不同，环氧树脂涂料也有许多的分类，虽然固化方式不尽相同，但通常环氧树脂涂料固化后的韧性较差，受到强烈的外力易脆裂，因此对环氧树脂增韧的研究一直是环氧树脂涂料研究方向的重点。

酚酞具有非常好的刚性芳环结构，因此常与高韧性树脂合成有机增韧改性材料，如酚酞基聚芳醚酮、酚酞基聚芳醚砜、酚酞基聚芳醚腈等，通过与基体相容性好的小分子聚合，得到含有酚酞基的树脂，作为增韧剂能够提高基体的韧性，而蒙脱土则是一种性能优异的天然纳米材料，具有非常好的力学性能，而作为无机填料添加至环氧涂料基体中，能够起到分散应力，吸收冲击能，终止裂纹扩散的作用，但其作为无机填料在环氧涂料基体中分散性较差，因此适当的改性能够有效的提高其性能，而通过对其进行有机改性以及与酚酞基聚芳醚砜对环氧树脂进行协效增韧，克服了单一增韧颗粒增韧效果不佳，能够达到非常好的增韧目的。

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土增韧环氧涂料及制法，解决了环氧树脂涂料韧性较差、单一增韧颗粒增韧效果较差以及蒙脱土在环氧涂料中分散性较差的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土增韧环氧涂料制备方法包括以下步骤：

（1）将蒙脱土分散于N,N-二甲基乙酰氨溶液中，再加入2,4-甲苯二异氰酸酯，升温搅拌进行加成反应，抽滤、无水乙醇洗涤、真空干燥，得到异氰酸酯改性蒙脱土；

（2）将4,4',4''-亚甲基三苯酚与异氰酸酯改性蒙脱土加入至甲苯溶剂中，加热进行加成反应，待反应结束，抽滤、无水乙醇洗涤、真空干燥，得到双酚改性蒙脱土；

（3）先将双酚改性蒙脱土、4,4',4''-亚甲基三苯酚、K₂CO₃、环丁砜与带水剂甲苯加入至具有带水装置的三口瓶中，于氮气氛围下，预处理，再加入二氯二苯砜与酚酞，控制温度进行聚合反应，待反应结束，加入盐酸沉淀，粉碎混合物，丙酮回流洗涤后再使用甲醇洗涤、真空干燥、筛分，得到超支化酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土；

（4）将环氧树脂、超支化酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱、胺类固化剂、二甲基硅油消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷流平剂与稀释剂丁酮搅拌混合均匀，得到酚酞基聚芳醚砜改性蒙脱土增韧环氧涂料。

优选的，所述步骤（1）中蒙脱土与2,4-甲苯二异氰酸酯的质量比为100:30-50。

优选的，所述步骤（1）中加成反应的温度为70-90℃，反应的时间为5-9h。

优选的，所述步骤（2）中异氰酸酯改性蒙脱土与4,4',4''-亚甲基三苯酚的质量比为100:150-330。

优选的，所述步骤（2）中加成反应的温度为70-90℃，反应的时间为4-8h。