一种托盘用高强度防水涂料及其制备方法与流程

本发明属于防水涂料，具体涉及一种托盘用高强度防水涂料及其制备方法。

背景技术：

1、托盘是货物集装、堆放和运输时的负荷承载装置，将一定数量零散的货物打成托盘的形式-即从散货变成托盘货的过程，起着对于保护产品、方便储运的作用。

2、常见的托盘包括木托盘、金属托盘、塑料托盘和纸托盘等，上述托盘长期使用的限制因素主要包括由于含有水分而导致的腐蚀和装载物品时的破损，如果选择替换材质塑料托盘叠层使用会导致托盘重量过高，增加了运输成本。因此选择在轻质材料表面涂覆防水涂料，提高托盘的防水性以及耐磨性可以很好地解决上述问题。

3、将石墨烯材料引入聚脲涂料中是提升涂料抗冲击性和抗腐蚀性的一种有效方法，但石墨烯片层间具有强烈的π-π相互作用，石墨烯片层极容易发生不可逆的团聚现象，在石墨烯改性材料中，石墨烯无法以单层状态分散于基体材料中，甚至出现明显的集聚，使得材料无法达到预期的改性效果，性能不稳定，现有的常规分散剂的分散能力有限，且在聚脲基体中，石墨烯材料分散不均匀会直接影响涂层固化后的抗冲击性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种托盘用高强度防水涂料及其制备方法，以解决托盘用防水涂料抗冲击性较差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种托盘用高强度防水涂料，包括a组分、b组分和c组分；所述a组分为聚脲预聚体；聚脲预聚体中nco：nh的摩尔比为1.05-1.1.5：1；

4、所述b组分为阻燃改性聚天门冬氨酸酯；b组分的质量分数为18％-20％；所述阻燃改性聚天门冬氨酸酯为二元羧酸酯和含磷二元胺发生迈克尔加成聚合反应后得到，二元羧酸酯和含磷二元胺的摩尔比为2：1；

5、所述c组分为氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯；c组分的质量分数为10％-12％；将端氨基超支化硅氧烷接枝改性氧化石墨烯和二元胺混合，然后加入二元羧酸酯升温加热反应，得到c组分；二元羧酸酯和二元胺的摩尔比为1.5：1；氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯中端氨基超支化硅氧烷接枝改性氧化石墨烯占比为10％。

6、进一步地，所述含磷二元胺为苯基磷二酰胺。

7、进一步地，所述二元胺为己二胺、端氨基聚醚和间苯二甲胺中的一种。

8、进一步地，所述二元羧酸酯为马来酸二乙酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二甲酯中的一种。

9、进一步地，所述端氨基超支化硅氧烷接枝改性氧化石墨烯通过如下步骤制备：

10、将硅烷偶联剂kh-550加入水中，加入盐酸调节体系为弱酸性，升温至50℃，反应4h，反应结束后，蒸除溶剂，得到端氨基超支化聚硅氧烷；

11、将端氨基超支化聚硅氧烷、5g/l氧化石墨烯水分散液、乙醇混合，调节ph值为弱碱性，在温度为80℃条件下回流搅拌反应8h，离心洗涤，得到端氨基超支化硅氧烷接枝改性氧化石墨烯。

12、进一步地，所述端氨基超支化聚硅氧烷、氧化石墨烯水分散液的用量质量比为1：4。

13、进一步地，所述托盘的材料包括eps(发泡聚苯乙烯)、聚氨酯发泡体、pp(聚丙烯)、pe(聚乙烯)。

14、一种托盘用高强度防水涂料的制备方法，包括如下步骤：

15、将聚天门冬氨酸酯和六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯三聚体加入有机溶剂中搅拌溶解，升温至60℃搅拌反应50-60min，得到聚脲预聚体(a组分)，将阻燃改性聚天门冬氨酸酯(b组分)和氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯(c组分)加入有机溶剂中搅拌分散后，滴加到上述聚脲预聚体(a组分)中在40℃条件下搅拌2-3h，得到一种托盘用高强度防水涂料。

16、进一步地，所述脲预聚体中聚天门冬氨酸酯为聚天门冬氨酸酯树脂f420和聚天门冬氨酸酯树脂f524中的一种。

17、进一步地，所述有机溶剂为四氢呋喃。

18、本发明的有益效果：

19、本发明选用聚脲涂料作为托盘的防护涂料，该涂料包括a组分、b组分和c组分；所述a组分为聚脲预聚体；所述b组分为阻燃改性聚天门冬氨酸酯；所述c组分为氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯；该防护涂料中选用阻燃改性聚天门冬氨酸酯和氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯作为原料，增强涂料固化后的抗冲击性能，利用聚脲材料优异的耐磨耐候性，提升其在托盘材料方面的应用潜力。

20、本发明中通过添加阻燃改性聚天门冬氨酸酯，在引入含磷阻燃元素(来源于苯基磷二酰胺)的过程中，在涂料的分子结构中引入了位阻基团(苯基的空间位阻较大)，不仅可以提高涂料的阻燃性能，还可以与氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯协同提高涂层的抗冲击性能。

21、本发明中通过将氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯加入涂料中，随着氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯用量的增加(对应氧化石墨烯的增加)，水的接触角呈现出先增大后减少。少量的氧化石墨烯可改性聚天门冬氨酸酯以增强涂层成膜后的疏水性，利用端氨基超支化聚硅氧烷处理氧化石墨烯可以更好地将其分散，此外si-o-si链段的热稳定比聚脲的高，也可以对涂层的耐热性也有一定的提升。

22、本发明制备的聚脲涂料可以在托盘表面形成有效的保护层，不仅能够满足基本的防护需求，还能根据具体的应用场景调整其性能，增加了防水性和阻燃型等效果，提高了托盘在工业和日常生活中的广泛适用性。

技术特征：

1.一种托盘用高强度防水涂料，其特征在于，包括a组分、b组分和c组分；所述a组分为聚脲预聚体；聚脲预聚体中nco：nh的摩尔比为1.05-1.1.5：1；

2.根据权利要求1所述的一种托盘用高强度防水涂料，其特征在于，所述含磷二元胺为苯基磷二酰胺。

3.根据权利要求1所述的一种托盘用高强度防水涂料，其特征在于，所述二元胺为己二胺、端氨基聚醚和间苯二甲胺中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种托盘用高强度防水涂料，其特征在于，所述二元羧酸酯为马来酸二乙酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二甲酯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种托盘用高强度防水涂料，其特征在于，所述端氨基超支化硅氧烷接枝改性氧化石墨烯通过如下步骤制备：

6.根据权利要求5所述的一种托盘用高强度防水涂料，其特征在于，所述端氨基超支化聚硅氧烷和氧化石墨烯水分散液的用量质量比为1：4。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的托盘用高强度防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种托盘用高强度防水涂料的制备方法，其特征在于，所述脲预聚体中聚天门冬氨酸酯为聚天门冬氨酸酯树脂f420和聚天门冬氨酸酯树脂f524中的一种。

9.根据权利要求7所述的一种托盘用高强度防水涂料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃。

技术总结本发明公开了一种托盘用高强度防水涂料及其制备方法，属于防水涂料技术领域，该涂料包括聚脲预聚体、阻燃改性聚天门冬氨酸酯和氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯；制备方法包括如下步骤：将聚天门冬氨酸酯和六亚甲基二异氰酸酯基聚异氰酸酯三聚体加入有机溶剂中搅拌溶解，升温搅拌反应，得到聚脲预聚体，将阻燃改性聚天门冬氨酸酯和氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯加入有机溶剂中搅拌分散后，滴加到上述聚脲预聚体，加热搅拌。该防护涂料中选用阻燃改性聚天门冬氨酸酯和氧化石墨烯改性聚天门冬氨酸酯作为原料，增强涂料固化后的抗冲击性能，利用聚脲材料优异的耐磨耐候性，提升其在托盘材料方面的应用潜力。技术研发人员：崔应相受保护的技术使用者：惠州市佳声包装有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15