一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及水性涂料领域，具体涉及一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法，用于解决现有的保护外壳体的涂层的抗紫外线性能不佳，最终影响保护外壳体的防冲击性能的问题；该制备方法中通过以环氧树脂为主要原料，向其中加入二氧化硅、二氧化钛后能够提升环氧树脂的力学性能，使得形成的涂层受到冲击时仍然保持良好的状态，不易受损，而且提升涂层的防紫外线性能，通过加入的性能保护剂能够进一步的提升涂层的防紫外线性能，使得涂层的防紫外线性能非常优良，进而使得涂层的性能能够长效保持，从而能够保证头盔在阳光照射下不会快速老化，避免头盔的性能严重下降，对使用者的安全性造成安全隐患。性造成安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法


[0001]本专利技术涉及水性涂料领域，具体涉及一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法。

技术介绍

[0002]头盔是一种用于保护用户头部的装置，其核心作用是在受到冲击时保护使用者的头部，阻止或减轻伤害，为了人身安全，头盔的使用越来越频繁，头盔防冲击的功效主要是耐冲击塑料等形成的保护外壳体赋予，但是头盔一般在户外使用，使用过程中，由于长期遭受风吹日晒，保护外壳体的涂层易于受到阳光照射导致其加速老化，最终阳光直射保护外壳体，导致保护外壳体的力学性能逐渐下降，防护能力严重降低，导致对使用者的安全性造成安全隐患。
[0003]如何改善现有的保护外壳体的涂层的抗紫外线性能不佳，最终影响保护外壳体的防冲击性能是本专利技术的关键，因此，亟需一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法：通过将二氧化硅、二氧化钛、乙二醇单丁醚以及偶联剂加入至混合机搅拌混合，之后加入环氧树脂、性能保护剂继续搅拌混合，之后加入固化剂继续搅拌混合，得到该头盔防冲击保护水性涂料，解决了现有的保护外壳体的涂层的抗紫外线性能不佳，最终影响保护外壳体的防冲击性能的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：按照重量份称取环氧树脂50/>‑
70份、性能保护剂6
‑
16份、二氧化硅2
‑
5份、二氧化钛2
‑
5份、乙二醇单丁醚30
‑
40份、偶联剂1
‑
5份以及固化剂10
‑
20份，备用；
[0008]步骤二：将二氧化硅、二氧化钛、乙二醇单丁醚以及偶联剂加入至混合机，在搅拌速率为1200
‑
1500/mi n的条件下搅拌混合1
‑
2h，之后加入环氧树脂、性能保护剂继续搅拌混合3
‑
5h，之后加入固化剂继续搅拌混合30
‑
50mi n，得到该头盔防冲击保护水性涂料。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述环氧树脂为环氧树脂E
‑
44、环氧树脂E
‑
51中的一种，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH
‑
560、硅烷偶联剂KH
‑
570中的一种，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述性能保护剂由以下步骤制备得到：
[0011]A1：将浓硫酸、高碘酸加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为
‑5‑
0℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应20
‑
30mim，之后加入碘单质继续搅拌反应1
‑
1.5h，之后加入1,3,5
‑
三氯苯并升温至35
‑
40℃的条件下继续搅拌反应15
‑
20h，反应结束后将反应产物加入至冰水中，之后加入饱和亚硫酸钠溶液直至反应产物澄清，之后真空抽
滤，将滤饼用无水甲醇洗涤2
‑
3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为55
‑
65℃的条件下干燥2
‑
3h，得到中间体1；
[0012]反应过程如下：
[0013][0014]A2：将中间体1、三甲基硅乙炔、碘化亚铜、双三苯基磷二氯化钯、三乙胺以及四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25
‑
30℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应20
‑
30mi n，之后边搅拌边升温至回流，控制升温速率为2
‑
3℃/mi n，之后继续搅拌反应40
‑
50h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后用饱和食盐水洗涤2
‑
3次，之后用氯仿萃取2
‑
3次，将萃取液用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
[0015]反应过程如下：
[0016][0017]A3：将硫化钠、N
‑
甲基吡咯烷酮加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为190
‑
195℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应30
‑
50mi n，之后冷却至室温并加入中间体2，之后升温至185
‑
190℃的条件下继续搅拌反应20
‑
30h，之后冷却至室温并加入饱和氯化铵溶液继续搅拌反应1
‑
1.5h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为55
‑
65℃的条件下干燥2
‑
3h，得到中间体3；
[0018]反应过程如下：
[0019][0020]A4：将中间体3、四氢呋喃以及N
‑
溴代琥珀酰亚胺加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为0
‑
3℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应1
‑
2h，之后升温至35
‑
40℃的条件下继续搅拌反应4
‑
6h，反应结束后将反应产物加入至冰水中，之后用二氯甲烷萃取2
‑
3次，之后合并萃取液，将萃取液用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体4；
[0021]反应过程如下：
[0022][0023]A5：将中间体4、镁粉、四氢呋喃以及碘加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为60
‑
65℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应5
‑
7h，反应结束后将反应产物冷却至室温，得到中间体5溶液；
[0024]反应过程如下：
[0025][0026]A6：将三聚氯氰、四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为20
‑
25℃，搅拌速率为400
‑
500r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入中间体5溶液，控制滴加速率为1
‑
2滴/s，滴加完毕后升温至60
‑
65℃的条件下继续搅拌反应6
‑
7h，反应结束后将反应产物加入至饱和氯化铵溶液中，之后用二氯甲烷萃取2
‑
3次，之后合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按照重量份称取环氧树脂50
‑
70份、性能保护剂6
‑
16份、二氧化硅2
‑
5份、二氧化钛2
‑
5份、乙二醇单丁醚30
‑
40份、偶联剂1
‑
5份以及固化剂10
‑
20份，备用；步骤二：将二氧化硅、二氧化钛、乙二醇单丁醚以及偶联剂加入至混合机，在搅拌速率为1200
‑
1500/min的条件下搅拌混合1
‑
2h，之后加入环氧树脂、性能保护剂继续搅拌混合3
‑
5h，之后加入固化剂继续搅拌混合30
‑
50min，得到该头盔防冲击保护水性涂料。2.根据权利要求1所述的一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E
‑
44、环氧树脂E
‑
51中的一种，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH
‑
560、硅烷偶联剂KH
‑
570中的一种，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种。3.根据权利要求1所述的一种用于头盔防冲击保护水性涂料的制备方法，其特征在于，所述性能保护剂由以下步骤制备得到：A1：将浓硫酸、高碘酸加入至三口烧瓶中进行搅拌反应，之后加入碘单质、1,3,5
‑
三氯苯并继续搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至冰水中，之后加入饱和亚硫酸钠溶液直至反应产物澄清，之后真空抽滤，将滤饼洗涤、干燥，得到中间体1；A2：将中间体1、三甲基硅乙炔、碘化亚铜、双三苯基磷二氯化钯、三乙胺以及四氢呋喃加入至三口烧瓶中进行搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发、洗涤、萃取，将萃取液干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体2；A3：将硫化钠、N
‑
甲基吡咯烷酮加入至三口烧瓶中进行搅拌反应，之后冷却并加入中间体2，之后继续搅拌反应，之后冷却并加入饱和氯化铵溶液继续搅拌反应，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体3；A4：将中间体3、四氢呋喃以及N
‑
溴代琥珀酰亚胺加入至三口烧瓶中进行搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至冰水中，之后萃取，将萃取液干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体4；A5：将中间体4、镁粉、四氢呋喃以及碘加入至三口烧瓶中进行搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，得到中间体5溶液；A6：将三聚氯氰、四氢呋喃加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入中间体5溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至饱和氯化铵溶液中，之后萃取，将萃取液干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体6；A7：将中间体6、无水三氯化铝、氯苯以及间苯二酚加入至三口烧瓶中进行搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至盐酸溶液中，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体7；A8：将2，4
‑
二羟基二苯甲酮、三乙胺以及四氢呋喃加入至四口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入氯乙酰氯溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至冰水中，静置分层，将有机相洗涤、干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，之后重结晶，得到中间体8；A9：将中间体7、...

【专利技术属性】
技术研发人员：史彦龙，张刚，黄发娜，
申请(专利权)人：深圳市方润环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：