一种聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液及其制备方法与流程

1.本发明用在易污设备上，以达到防止污染物污染设备或者堆积附着于设备表面，在清洁时造成设备外表面损坏的一种新型技术，属于高分子涂层及制备方法技术领域。


背景技术：

2.在目前的社会生产中大量运用机械设备，特别是基建中。为了达到美观、警示、易于分辨等目的常常在机械设备的表面涂上不同颜色的油漆，然而在设备使用过程中难免会有易污染物泄漏而造成设备表面被污染物附着覆盖，部分污染物在清洗时不易清理，或者难易快速清理，甚至损坏表面油漆，提高运营成本和维护成本。目前市场上多采用给设备外表面贴一层塑料薄膜来达到阻止污染，但是贴膜所需要的时间和人力比较高，后期处理产生白色污染。为此，需要研究相应的技术方案给予解决。


技术实现要素：

3.为克服现有技术的不足，本发明提供一种聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液及其制备方法，目的在于：
4.本发明通过喷涂即可在处理物表面形成一层具有高强度且具有一定水溶性的膜，阻挡污物直接接触物体表面，后期只需要用水冲洗溶解保护膜即可轻松去除污染物，提高生产效率，且生物可降解原料，污染小。
5.为达上述目的，本发明提供如下的技术方案。
6.一种聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液，原料包括：邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂、邻苯二甲酸酐、对甲苯磺酸、二甲甲酰胺、八甲基环四硅氧烷、碱催化剂、二甲基二氯硅烷、缚酸剂、酸中和剂。碱催化剂可以是氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵。
7.可选的，所述缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、三乙胺。
8.可选的，所述酸中和剂为氢氧化钾、氢氧化钠。
9.根据上述技术内容，所述聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液的制备方法如下：
10.步骤1：将八甲基环四硅氧烷加入反应釜，并加入碱催化剂，在90
‑
130℃下反应1
‑
5h，然后降温至40
‑
80℃，加入缚酸剂和二甲基二氯硅烷，继续反应2
‑
5h，既得第一步产物端氯有机硅油；
11.步骤2：在搅拌的情况下，加入邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂，二甲基甲酰胺，反应釜温度升至70
‑
100℃，将步骤1所得产物加入反应釜中反应，反应过程开启氮气，反应釜保持弱负压，保持干燥，尾气碱液吸收，反应时间为1
‑
5h，反应结束，降温至40
‑
60℃加入乙醇析晶，过滤，乙醇洗涤2次，既得产物:有机硅改性聚乙烯醇树脂；
12.其中，步骤1所得产物与邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂的质量比为(3
‑
10)：100；
邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂与二甲基甲酰胺的质量比为1：(3
‑
8)。
13.步骤3：将步骤3所得产物加入反应釜中反应，加入去离子水，滴加酸中和剂至树脂溶解，再调节ph为中性，既得目标产物:聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液。
14.进一步地，所述盐八甲基环四硅氧烷与碱催化剂的质量比为(100
‑
1000)：1；所述盐八甲基环四硅氧烷与二甲基二氯硅烷的质量比为(100
‑
2000)：1；所述二甲基二氯硅烷与缚酸剂的摩尔比为1：(0.9
‑
1)。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果及其进步在于：
16.(1)本发明通过喷涂即可在处理物表面形成一层具有高强度且具有一定水溶性的膜，阻挡污物直接接触物体表面，后期只需要用水冲洗溶解保护膜即可轻松去除污染物。此外，喷涂处理喷涂处理速度快，不需要投资专用的设备，技术要求低，普通人即可完成，降低成本，提高生产效率，生物可降解原料，污染小。
17.(2)本方案通过以二甲基二氯硅烷为桥接剂将以八甲基环四硅氧烷为原料合成的二甲基硅氧烷连接在聚乙烯醇的分子链上，以达到降低表面张力减少污染物黏附，提高耐水性。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.需要说明的是：
20.本发明的说明书和权利要求书以及本发明实施例中的术语“第一”、“第二”和“第三”(如果存在)等，仅是用于区别不同对象，而非用于描述特定的顺序；
21.此外，术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.需要理解的是：
23.在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示性方位或位置用词，仅为基于本发明实施例所示的方位或位置关系，是为了便于描述本发明的实施例和简化说明，而不是指示或暗示所述的装置或元件必须具有的特定方位、特定的方位构造和操作，因此，不能理解为是对本发明的限制。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.还需要说明的是：
26.以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
27.下面，以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
28.实施例
29.本实施例提供用在易污设备上，以达到防止污染物污染设备或者堆积附着于设备表面，在清洁时造成设备外表面损坏的一种新型技术。
30.一种聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液，原料包括：邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂、邻苯二甲酸酐、对甲苯磺酸、二甲甲酰胺、八甲基环四硅氧烷、碱催化剂、二甲基二氯硅烷、缚酸剂、酸中和剂。碱催化剂可以是氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵。
31.进一步改进地，所述缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、三乙胺；所述酸中和剂为氢氧化钾、氢氧化钠。
32.实施例1
33.步骤1：将1kg八甲基环四硅氧烷加入反应釜，并加入1g四甲基氢氧化铵，在95℃下反应3h，然后降温至50℃，加入7.8g三乙胺和10g二甲基二氯硅烷，继续反应5h，既得第一步产物端氯有机硅油:；
34.步骤2：在搅拌的情况下，加入20kg邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂，80kg二甲基甲酰胺，反应釜温度升至85℃，将步骤1所得产物加入反应釜中反应，反应过程开启氮气，反应釜保持弱负压，保持干燥，尾气碱液吸收，反应时间为3h；反应结束，降温至60℃加入 120kg乙醇析晶，过滤，10kg乙醇洗涤滤饼2次，既得产物：有机硅改性聚乙烯醇树脂；
35.步骤3：将步骤2所得产物加入反应釜中反应，加入40kg去离子水，缓慢滴加质量分数 50％的强氧化纳水溶液至树脂溶解，搅拌1h，再调节ph为中性，过滤既得本发明目标产物:：聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液。
36.实施例2
37.步骤1：将1kg八甲基环四硅氧烷加入反应釜，并加入5g氢氧化钾，在130℃下反应 3h，然后降温至50℃，加入7.7g碳酸钙和10g二甲基二氯硅烷，继续反应5h，既得第一步产物端氯有机硅油；
38.步骤2：在搅拌的情况下，加入20kg邻苯二甲酸单酯化聚乙烯醇树脂，60kg二甲基甲酰胺，反应釜温度升至95℃，将步骤1所得产物加入反应釜中反应，反应过程开启氮气，反应釜保持弱负压，保持干燥，尾气碱液吸收，反应时间为4h；反应结束，降温至60℃加入 100kg乙醇析晶，过滤，10kg乙醇洗涤滤饼2次，既得产物：有机硅改性聚乙烯醇树脂；
39.步骤3：将步骤2所得产物加入反应釜中反应，加入50kg去离子水，缓慢滴加质量分数 50％的强氧化纳水溶液至树脂溶解，搅拌1h，再调节ph为中性。既得本发明目标产物：聚乙烯醇树脂有机硅改性水溶性设备保护膜溶液。
40.上述实施例1和实施例2均是通过以二甲基二氯硅烷为桥接剂将以八甲基环四硅氧烷为原料合成的二甲基硅氧烷连接在聚乙烯醇的分子链上，以达到降低表面张力减少污染物黏附，提高耐水性。
41.通过上述两个实施例，对制备的设备保护膜溶液的性能进行实验阐述
42.液态保护溶液是一种高分子聚合弹性表面惰性保护材料，特点是环保、附着力强、
整片易撕离、无残留、高透明、固化快、耐候性强并且可以常温喷涂(或滚筒、刷涂)、施工简便，应用广泛。作业后2
‑
3小时成型，胶膜能够与本体良好贴合，实现整体完美包覆，尤其对遇不规则结构及其边缝，可一次性作业成型，整体无边角余料，且无任何废料污染和有害气体散发。同时，作为一种液态保护性材料，其适用性异常突出，将彻底解决高空作业平台油漆涂料污染等实际问题。
43.设备保护溶液的相关参数
[0044][0045][0046]
涂装方式灵活多样：液态保护剂可以采用喷涂或滚筒涂布式、刷涂式，灵活简便。可多种材料表面作业:液态保护剂可以在干燥的基质表面施工，对基质的表面要求也比传统卷材保护材料更简单。使得产品可以使用在任何产品加工。
[0047]
功能多样：液态保护剂对基质形成完美覆盖，除能够实现优良保护之外，还能同时实现防锈、防尘、防潮、防刮伤及清除指纹等多种功效。
[0048]
节能环保：既减少传统材料用量，又节约了资源，又减少了日后拆除时产生垃圾，节材是节能环保的重要组成部分。
[0049]
水性保护剂，通过喷涂等方式涂到产品表面，自动生成保护膜，对于常规保护难以做到的地方，可以有个很好的互补作用。
[0050]
本发明所述设备保护膜溶液的施工工艺流程：
[0051]
1、基面处理：
[0052]
基层应彻底清除疏松、起皮、空鼓、粉化的基层，然后，去除灰尘、油污等污染物。
[0053]
2、金属表面滚筒施工：
[0054]
(1)工具与材料
[0055]
①
毛辊(滚筒)
[0056]
(2)涂刷前应将基层打理干净，清理浮尘，毛滚应保持清洁，涂刷1
‑
2遍，刷涂均匀，绝不可有漏刷现象。水性保护膜施工时禁止兑水。
[0057]
3、喷枪金属表面喷膜：
[0058]
(1)工具与材料
[0059]
①
喷枪
②
空压机
[0060]
(2)与滚筒施工的基层处理一样，基层需干净，无浮尘，喷涂前，基层要充分干燥，施
[0061]
工气温必须在
‑
10℃以上，涂布量会因涂装效果、气候、基面状况、施工方法不同而有所差异。第一次施工需由专业人员进行施工指导，较长时间静置存放的产品在开盖使用前可轻微搅动，不许机械搅拌，无需加水稀释。
[0062]
在上述说明书的描述过程中：
[0063]
术语“本实施例”、“本发明实施例”、“如
……
所示”、“进一步的”、“进一步改进的技术分方案”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合；
[0064]
此外，在不产生矛盾的前提下，本领域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合或组合。
[0065]
最后应说明的是：
[0066]
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本发明所要求保护的范围。