本發(fā)明屬于甲板覆蓋材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種甲板敷料的制備方法。
背景技術(shù):
在船舶修造過程中,船舶鋼甲板要進(jìn)行甲板敷料敷設(shè),甲板敷料是敷設(shè)于船舶甲板上的覆蓋材料,主要起到隔熱、降噪、防滑等作用,根據(jù)需要的不同,船舶必須使用不同類型的甲板敷料,所有的船舶用敷料都必須具備隔熱、降噪、消煙、耐腐等條件,而敷料本身要輕,厚度要小,船舶的一些重要區(qū)域例如發(fā)動(dòng)機(jī)室、油罐、機(jī)艙等需要敷設(shè)a-60級(jí)的復(fù)合型甲板敷料。
現(xiàn)有的甲板敷料是以硅酸鹽水泥為主要原料,以陶砂為骨料,輔以阻燃劑及氯丁乳膠為粘結(jié)劑加工而成。由于敷料的本身特點(diǎn),敷設(shè)時(shí)敷料的成型表面粗糙度較大,不平整,導(dǎo)致后續(xù)必須有彌補(bǔ)措施,操作麻煩,且敷料中使用的粘結(jié)劑(氯丁乳膠)在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,會(huì)對(duì)人體造成危害和對(duì)環(huán)境造成污染。隨著貿(mào)易的頻繁,對(duì)于船舶的要求也愈來(lái)愈高,因此,尋求一種美觀、施工簡(jiǎn)便、各方面性能良好的甲板敷料成為業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對(duì)現(xiàn)有的甲板敷料敷設(shè)形成的表面容易粗糙不平整,敷料附著力不佳的缺陷,提供一種甲板敷料的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)按重量份數(shù)計(jì),取3~4份非離子表面活性劑op-10、4~5份陰離子表面活性劑sas-60、0.5~0.8份碳酸氫鈉和120~150份去離子水混合,在80~85℃下攪拌30~40min,得乳化液;
(2)將乳化液與軟膜型單體按質(zhì)量比1:2~1:3混合,再加入過硫酸銨溶液,在70~90℃下反應(yīng)2~4h后,用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph為7.5~8.0,得丙烯酸酯聚合物乳液;
(3)按重量份數(shù)計(jì),將100~120份丙烯酸酯聚合物乳液、120~160份乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、8~12份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和8~12份吐溫-20混合均勻,再用過濾網(wǎng)過濾出料,得復(fù)合乳液;
(4)將聚磷酸銨加入硅烷偶聯(lián)劑水解液中,在60~70℃下反應(yīng)50~60min,蒸發(fā)至干后得改性聚磷酸銨;
(5)按重量份數(shù)計(jì),取25~30份復(fù)合乳液,30~40份硅酸鹽水泥,2~3份改性聚磷酸銨,1~2份氫氧化鋁,0.3~0.5份聚羧酸減水劑和30~40份石英砂,裝入攪拌機(jī)中混合均勻熟化3~5min后出料,得甲板敷料。
步驟(2)所述的軟膜型單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或多種。
步驟(2)所述的過硫酸銨溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~2%,使用量為軟膜型單體質(zhì)量的50~60%。
步驟(4)所述的硅烷偶聯(lián)劑水解液為1~2ml硅烷偶聯(lián)劑kh-550,加入4~8ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%乙醇溶液中,在50~55℃溫度下,以300~400r/min攪拌25~30min制得。
步驟(5)所述的石英砂為過80~160目篩的石英砂。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥丙酯等單體,在配置的碳酸氫鈉、表面活性劑混合液中反應(yīng),制得丙烯酸酯聚合物乳液,隨后將丙烯酸酯聚合物乳液與乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液等復(fù)配,再將硅烷偶聯(lián)劑用乙醇溶液攪拌水解后改性聚磷酸銨,最后將復(fù)合乳液、改性聚磷酸銨、硅酸鹽水泥、石英砂等混勻熟化,出料即得甲板敷料,本發(fā)明以硅酸鹽水泥為主要原料,復(fù)合乳液為乳化劑,增加敷料與被敷設(shè)表面的粘結(jié)力,同時(shí)提高水泥的密水性,可以使敷料均勻地呈糊狀,敷料不沉淀、不分層、不析出,流動(dòng)度好并可控,干固的表面平整光順,充填料中的石英粉顆粒細(xì)小,既可增強(qiáng)敷料的強(qiáng)度,又可控制敷設(shè)厚薄度,制得具有成形強(qiáng)度高、附著力強(qiáng)、流平性好、安全特點(diǎn)的甲板敷料,本發(fā)明甲板敷料導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.18~0.21w/(m·k),敷設(shè)在甲板上,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,其抗折強(qiáng)度達(dá)8.2~9.8mpa,抗壓強(qiáng)度達(dá)19.6~23.4mpa,同時(shí)本發(fā)明甲板敷料原料安全,其耐火性能達(dá)a-60級(jí)標(biāo)準(zhǔn),且本發(fā)明甲板敷料具有較好的流平性能及較高的附著力,其流平等級(jí)達(dá)6~8級(jí),在甲板上敷設(shè)使用3~5年后,未出現(xiàn)起殼、剝落現(xiàn)象,可起到較好的防護(hù)作用,有效延長(zhǎng)了甲板使用壽命。
具體實(shí)施方式
為便于理解本發(fā)明,本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
取3~4g非離子表面活性劑op-10,4~5g陰離子表面活性劑sas-60和0.5~0.8g碳酸氫鈉,加入到120~150ml去離子水中,以300~400r/min攪拌15~20min后,升溫至80~85℃,繼續(xù)保溫?cái)嚢?0~40min,得乳化液,隨后向乳化液中加入180~200ml丙烯酸丁酯,135~150ml甲基丙烯酸甲酯,10~15ml甲基丙烯酸羥丙酯,以300~400r/min持續(xù)攪拌并以2~4ml/min速率滴加200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%過硫酸銨溶液,保溫反應(yīng)2~4h后冷卻至室溫,得預(yù)聚物乳液,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)預(yù)聚物乳液ph為7.5~8.0,得丙烯酸酯聚合物乳液,再取100~120ml丙烯酸酯聚合物乳液,120~160ml乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液swe-70,8~12g吐溫-20和8~12g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯,混合均勻后裝入高速剪切機(jī)中,以6000~8000r/min攪拌混合30~40min,通過200目過濾網(wǎng)過濾出料,得復(fù)合乳液,再量取1~2ml硅烷偶聯(lián)劑kh-550,加入4~8ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%乙醇溶液中,在50~55℃恒溫水浴下,以300~400r/min攪拌水解25~30min,再加入160~180g聚磷酸銨,600~800ml無(wú)水乙醇,在60~65℃恒溫水浴下,繼續(xù)攪拌50~60min后,減壓蒸餾至干,得改性聚磷酸銨,最后按重量份數(shù)計(jì),稱取25~30份的復(fù)合乳液,30~40份硅酸鹽水泥,2~3份改性聚磷酸銨,1~2份氫氧化鋁,0.3~0.5份聚羧酸減水劑jk-pca,30~40份80~160目的石英砂,裝入攪拌機(jī)中混合均勻熟化3~5min后出料,得甲板敷料。所述的軟膜型單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或多種。
實(shí)例1
取3g非離子表面活性劑op-10,4g陰離子表面活性劑sas-60和0.5g碳酸氫鈉,加入到120ml去離子水中,以300r/min攪拌15min后,升溫至80℃,繼續(xù)保溫?cái)嚢?0min,得混合液,隨后向混合液中加入180ml丙烯酸丁酯,135ml甲基丙烯酸甲酯,10ml甲基丙烯酸羥丙酯,以300r/min持續(xù)攪拌并以2ml/min速率滴加200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%過硫酸銨溶液,保溫反應(yīng)2h后冷卻至室溫,得預(yù)聚物乳液,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)預(yù)聚物乳液ph為7.5,得丙烯酸酯聚合物乳液,再取100ml丙烯酸酯聚合物乳液,120ml乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液swe-70,8g吐溫-20和8g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯,混合均勻后裝入高速剪切機(jī)中,以6000r/min攪拌混合30min,通過200目過濾網(wǎng)過濾出料,得復(fù)合乳液,再量取1ml硅烷偶聯(lián)劑kh-550,加入4ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%乙醇溶液中,在50℃恒溫水浴下,以300r/min攪拌水解25min,再加入160g聚磷酸銨,600ml無(wú)水乙醇,在60℃恒溫水浴下,繼續(xù)攪拌50min后,減壓蒸餾至干,得改性聚磷酸銨,最后按重量份數(shù)計(jì),稱取25份的復(fù)合乳液,30份硅酸鹽水泥,2份改性聚磷酸銨,1份氫氧化鋁,0.3份聚羧酸減水劑jk-pca,30份80目的石英砂,裝入攪拌機(jī)中混合均勻熟化3min后出料,得甲板敷料。
首先將本發(fā)明制得的甲板敷料倒入拌料桶內(nèi),以100r/min攪拌熟化4min,隨后對(duì)船舶鋼甲板進(jìn)行除銹、除塵,并將熟化的甲板敷料倒于甲板上,用刮尺攤開、壓實(shí)、抹平,控制敷設(shè)厚度為2mm,待全部敷設(shè)完成,干燥養(yǎng)護(hù)2天后,對(duì)甲板進(jìn)行面層材料敷設(shè),并封閉敷設(shè)后的甲板,靜置養(yǎng)護(hù)7天即可。經(jīng)檢測(cè),本發(fā)明制得甲板敷料導(dǎo)熱系數(shù)為0.18w/(m·k),敷料成形后具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,其抗折強(qiáng)度達(dá)8.2mpa,抗壓強(qiáng)度達(dá)19.6mpa,同時(shí)本發(fā)明甲板敷料原料安全,其耐火性能達(dá)a-60級(jí)標(biāo)準(zhǔn),且本發(fā)明甲板敷料具有較好的流平性能及較高的附著力,其流平等級(jí)達(dá)6級(jí),較傳統(tǒng)甲板敷料提高了1級(jí),在甲板上敷設(shè)使用3年后,未出現(xiàn)起殼、剝落現(xiàn)象。
實(shí)例2
取3g非離子表面活性劑op-10,4g陰離子表面活性劑sas-60和0.7g碳酸氫鈉,加入到135ml去離子水中,以350r/min攪拌18min后,升溫至83℃,繼續(xù)保溫?cái)嚢?5min,得混合液,隨后向混合液中加入190ml丙烯酸丁酯,143ml甲基丙烯酸甲酯,13ml甲基丙烯酸羥丙酯,以350r/min持續(xù)攪拌并以3ml/min速率滴加200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%過硫酸銨溶液,保溫反應(yīng)3h后冷卻至室溫,得預(yù)聚物乳液,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)預(yù)聚物乳液ph為7.8,得丙烯酸酯聚合物乳液,再取110ml丙烯酸酯聚合物乳液,140ml乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液swe-70,10g吐溫-20和10g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯,混合均勻后裝入高速剪切機(jī)中,以7000r/min攪拌混合35min,通過200目過濾網(wǎng)過濾出料,得復(fù)合乳液,再量取1ml硅烷偶聯(lián)劑kh-550,加入6ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%乙醇溶液中,在53℃恒溫水浴下,以350r/min攪拌水解28min,再加入170g聚磷酸銨,700ml無(wú)水乙醇,在63℃恒溫水浴下,繼續(xù)攪拌55min后,減壓蒸餾至干,得改性聚磷酸銨,最后按重量份數(shù)計(jì),稱取28份的復(fù)合乳液,35份硅酸鹽水泥,2份改性聚磷酸銨,1份氫氧化鋁,0.4份聚羧酸減水劑jk-pca,35份120目的石英砂,裝入攪拌機(jī)中混合均勻熟化4min后出料,得甲板敷料。
首先將本發(fā)明制得的甲板敷料倒入拌料桶內(nèi),以110r/min攪拌熟化5min,隨后對(duì)船舶鋼甲板進(jìn)行除銹、除塵,并將熟化的甲板敷料倒于甲板上,用刮尺攤開、壓實(shí)、抹平,控制敷設(shè)厚度為3mm,待全部敷設(shè)完成,干燥養(yǎng)護(hù)2天后,對(duì)甲板進(jìn)行面層材料敷設(shè),并封閉敷設(shè)后的甲板,靜置養(yǎng)護(hù)10天即可。經(jīng)檢測(cè),本發(fā)明制得甲板敷料導(dǎo)熱系數(shù)為0.19w/(m·k),敷料成形后具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,其抗折強(qiáng)度達(dá)9.0mpa,抗壓強(qiáng)度達(dá)21.2mpa,同時(shí)本發(fā)明甲板敷料原料安全,其耐火性能達(dá)a-60級(jí)標(biāo)準(zhǔn),且本發(fā)明甲板敷料具有較好的流平性能及較高的附著力,其流平等級(jí)達(dá)7級(jí),較傳統(tǒng)甲板敷料提高了1級(jí),在甲板上敷設(shè)使用4年后,未出現(xiàn)起殼、剝落現(xiàn)象。
實(shí)例3
取4g非離子表面活性劑op-10,5g陰離子表面活性劑sas-60和0.8g碳酸氫鈉,加入到150ml去離子水中,以400r/min攪拌20min后,升溫至85℃,繼續(xù)保溫?cái)嚢?0min,得混合液,隨后向混合液中加入200ml丙烯酸丁酯,150ml甲基丙烯酸甲酯,15ml甲基丙烯酸羥丙酯,以400r/min持續(xù)攪拌并以4ml/min速率滴加200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%過硫酸銨溶液,保溫反應(yīng)4h后冷卻至室溫,得預(yù)聚物乳液,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)預(yù)聚物乳液ph為8.0,得丙烯酸酯聚合物乳液,再取120ml丙烯酸酯聚合物乳液,160ml乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液swe-70,12g吐溫-20和12g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯,混合均勻后裝入高速剪切機(jī)中,以8000r/min攪拌混合40min,通過200目過濾網(wǎng)過濾出料,得復(fù)合乳液,再量取2ml硅烷偶聯(lián)劑kh-550,加入8ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%乙醇溶液中,在55℃恒溫水浴下,以400r/min攪拌水解30min,再加入180g聚磷酸銨,800ml無(wú)水乙醇,在65℃恒溫水浴下,繼續(xù)攪拌60min后,減壓蒸餾至干,得改性聚磷酸銨,最后按重量份數(shù)計(jì),稱取30份的復(fù)合乳液,40份硅酸鹽水泥,3份改性聚磷酸銨,2份氫氧化鋁,0.5份聚羧酸減水劑jk-pca,40份160目的石英砂,裝入攪拌機(jī)中混合均勻熟化5min后出料,得甲板敷料。
首先將本發(fā)明制得的甲板敷料倒入拌料桶內(nèi),以120r/min攪拌熟化6min,隨后對(duì)船舶鋼甲板進(jìn)行除銹、除塵,并將熟化的甲板敷料倒于甲板上,用刮尺攤開、壓實(shí)、抹平,控制敷設(shè)厚度為4mm,待全部敷設(shè)完成,干燥養(yǎng)護(hù)3天后,對(duì)甲板進(jìn)行面層材料敷設(shè),并封閉敷設(shè)后的甲板,靜置養(yǎng)護(hù)14天即可。經(jīng)檢測(cè),本發(fā)明制得甲板敷料導(dǎo)熱系數(shù)為0.21w/(m·k),敷料成形后具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,其抗折強(qiáng)度達(dá)9.8mpa,抗壓強(qiáng)度達(dá)23.4mpa,同時(shí)本發(fā)明甲板敷料原料安全,其耐火性能達(dá)a-60級(jí)標(biāo)準(zhǔn),且本發(fā)明甲板敷料具有較好的流平性能及較高的附著力,其流平等級(jí)達(dá)8級(jí),較傳統(tǒng)甲板敷料提高了2級(jí),在甲板上敷設(shè)使用5年后,未出現(xiàn)起殼、剝落現(xiàn)象。