一種制備水性玻璃漆的裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種制備水性玻璃漆的裝置及利用該裝置制備水下玻璃漆的方法。
【背景技術】
[0002] 玻璃及玻璃制品的涂裝保護與裝飾在工業和民用領域有著廣泛的需求，特別是包 裝用玻璃制品、精細玻璃制品（包括玻璃工藝品）、玻璃纖維制品、特殊玻璃制品，如透鏡和 玻璃儀器以及彩色裝飾玻璃制品等都需要在表面涂保護層和裝飾涂層。玻璃漆多見溶劑型 產品，隨著環保意識的提高和環保法律法規的健全，水性涂料受到了極大的重視。現階段玻 璃漆的水性化有很重要的意義。
[0003] 作為一種功能性、環保型水性涂料，水性玻璃漆特別是水性彩色玻璃漆具有裝飾 效果明顯、漆膜色彩絢麗、隔熱保溫、防眩舒適、防止紫外線破壞、易于清洗等優點，可廣泛 應用于汽車、飛機、火車、建筑裝璜、陳列櫥窗、燈具等領域，市場前景廣闊。然而，水性玻璃 漆因其溶劑（水）的滲透性弱、水性漆對玻璃的潤濕性差、基材（玻璃）表面的光潔度高等 緣故，導致水性漆難以在玻璃基材上產生良好的附著，嚴重妨礙了水性玻璃漆的發展。現有 的聚丙烯酸醋型、聚氨醋型、氨醋油型以及丙烯酸酷改性聚氨酷型單組分水性漆在玻璃上 的涂膜性能均不理想。主要問題是附著力差、耐水、耐化學品、耐溶劑性不良、抗污漬能力不 夠。最重要的是該類水性玻璃漆難以保持很高的透光率，影響玻璃的光學效果。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種制備水性玻璃漆的裝置及方法，首先提出一種制備水 性玻璃漆的裝置，采用了雙反應器結構，使得原料制備及水下玻璃漆制備可同時進行，原料 能夠及時投入使用，整個制備過程整體性更強，流暢度更高。該裝置具有多功能性，能夠為 制備水性玻璃漆提供攪拌、溫度等條件，實現多功能。制備時，首先對水性玻璃漆及其制備 方法進行充分剖析，從而制定合適的方案制備水性玻璃漆，使得制備效果良好，故障發生的 概率小。
[0005] 為了解決上述技術問題，采用如下技術方案：
[0006] -種制備水性玻璃漆的裝置，包括電機及反應器，電機與反應器相匹配，其特征在 于：電機連接上連接有減速器，減速器的另一端連接有傳動裝置，傳動裝置連接反應器；反 應器包括第一反應器與第二反應器，第一反應器連接傳動裝置，第一反應器內設有第一攪 拌軸，第一攪拌軸連接傳動裝置，第一攪拌軸上固定有第一攪拌槳；第一反應器的上端設有 第一進料口，第一反應器的上端設有冷凝管，第一反應器的表面環繞有油浴夾套，油浴夾套 的上端設有油浴進口，油浴夾套的下端設有油浴出口，油浴夾套內安裝有加熱管，加熱管固 定于第一反應器的外壁上；第一反應器上連接有第二反應器，第一反應器與第二反應器之 間連接有第一出料口，第一出料口連通第一反應器與第二反應器；第二反應器內設有第二 攪拌軸，第二攪拌軸連接第一攪拌軸，第二攪拌軸上固定有第二攪拌槳；第二反應器的上端 設有第二進料口，第二反應器的下端設有第二出料口；第二反應器的表面環繞有冷媒夾套， 冷媒夾套的上端設有冷媒出口，冷媒夾套的下端設有冷媒進口，第二反應器上連接有抽氣 泵，抽氣泵與第一出料口相匹配；第一進料口與第二進料口上均設有電磁閥，第一進料口的 上端與第二進料口的上端均設有定量加料槽，定量加料槽內設有稱重傳感器，稱重傳感器 連接有稱重顯示儀表，稱重顯示儀表連接電磁閥。電機輸出的轉速過快，經減速器減速后， 能夠給予攪拌軸合適的轉動速度，使其攪拌效果良好，避免由于轉速過快導致部件損壞或 物料被過度攪拌。攪拌槳能夠攪拌第一反應器與第二反應器內的物料，加快反應速度，提高 產物的生成率，結構簡單，操作方便，可自主控制轉速。冷凝管能夠冷凝蒸發的物料，避免物 料浪費，使得原料能夠充分被利用；其回流初始點可作為反應的判定依據，間接的為工作人 員提供反應器的反應狀況，方便工作人員調配。油浴夾套內可填充油，加熱管負責加熱油， 從而實現對第一反應器加熱，油的沸點較高，故可加熱的范圍較大，且油浴易于控制，加熱 穩定。冷媒夾套起冷卻作用，吸收第二反應器內的熱量，確保第二反應器內的溫度保持恒 定，避免由于溫度過高而產生其他副反應，冷媒夾套的冷卻效果良好，結構簡單，易于控制。 抽氣泵能夠抽取第二反應器內的氣體，進而可控制第二反應器內的形成低氣壓，在低氣壓 條件下，第一反應器內的物料能夠通過第一出料口被擠入第二反應器內，設計巧妙，實用性 強，節約成本。定量加料槽能夠對物料進行稱重，并通過電磁閥實現定量加料，極大的方便 了操作，而且可避免物料在運移中產生的誤差。
[0007] 進一步，減速器內安裝有蝸輪及蝸桿，蝸桿的一端連接電機，蝸桿的另一端連接蝸 輪，蝸桿與蝸輪相互螯合。實現減速作用。
[0008] 進一步，第一攪拌軸與第二攪拌軸上均連接有聯軸器。聯軸器用于傳遞扭矩、緩沖 減振，使得攪拌軸穩定旋轉。
[0009] 進一步，第一反應器與第二反應器上均設有溫度計套管，溫度計套管內設有溫度 計。實時監測第一反應器與第二反應器內的溫度，結構簡單。
[0010] 進一步，第一反應器的兩端與第二反應器的兩端均設有法蘭，法蘭密封第一反應 器與第二反應器。提升第一反應器與第二反應器的密封性。
[0011] 進一步，法蘭的上端連接有吊桿。
[0012] 進一步，第一反應器的下端與第二反應器的下端均連接有底座，底座支撐第一反 應器與第二反應器。
[0013] 采用上述制備水性玻璃漆的裝置制備水性玻璃漆的方法，其特征在于包括如下步 驟：
[0014] (a)制備方案設計：
[0015] 召開討論會，通過相互討論，并結合實際條件及現有資料，制定完整的制備方案；
[0016] (b)制備準備：
[0017] ①原料準備：
[0018] 根據制備方案采集制備所需的原料，包括：乙二醇丁醚，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙 烯酸、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸丁酯、含 磷可聚合酯（PPA)類聚合物、去離子水、中和劑、水性氟碳樹脂（自制）、納米銻錫氧化物 (ATO)、醇酯十二、二丙二醇丁醚、無水乙醇、硅烷偶聯劑、分散劑、基材潤濕劑、增稠劑、消泡 劑、促進劑、引發劑、PH調節劑；
[0019] ②儀器及裝置準備：
[0020] 根據制備方案采集制備所需的儀器，包括：反應器（自制）、電機、抽氣泵、攪拌槳、 稱重傳感器、稱重顯示儀表、溫度計、冷凝管、濕膜制備儀、恒溫烘箱、氣相色譜儀、超聲波分 散儀、旋轉粘度計；
[0021] (C)配方分析：
[0022] 根據制備方案，采取對照試驗法對多組優選配方進行試驗，從而獲得優選配方；
[0023] (d)水性氟碳樹脂制備：
[0024] 根據步驟（C)的配方分析得到制備水性氟碳樹脂的優選配方為：乙二醇丁醚的 質量份為80-105,丙烯酸丁酯質量份為65-75,丙烯酸六氟丁酯的質量份為70-95,甲基丙 烯酸十二氟庚酯的質量份為34-65,甲基丙烯酸的質量份為10-20,甲基丙烯酸-2-羥乙酯 的質量份為28-35,甲基丙烯酸甲酯的質量份為5-9,含磷可聚合酯（PPA)類聚合物的質 量份為60-68,去尚子水的質量份為50-60,中和劑的質量份為1. 5-5,引發劑的質量份為 0. 5-1 ；
[0025] 首先向第一反應器加入1/2的乙二醇丁醚，借助定量加料槽稱量準確的乙二醇丁 醚于第一反應器中，向第一反應器的油浴夾套內注入油，然后開啟加熱管，將第一反應器升 溫至