CN102618142B - 一种耐光性涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐光性涂料的制备方法，丙烯酸类树脂单体重量为25%～35%，引发剂重量为0.3%～0.7%，抗氧化剂为0.1%～0.3%，抗紫外线吸收剂乳液为64%～74.6%，其中抗紫外线吸收剂乳液中乳化剂用量2～5%，抗紫外线吸收剂为1～3%，其余为水。由于抗氧化剂和抗紫外线吸收剂良好的协效性，可以提高涂料的耐光性，延长涂料的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料的制备方法，特别涉及一种耐光性涂料的制备方法。
技术背景
丙烯酸酯系乳液涂料是应用最广泛的一类乳液涂料，它既可以应用在建筑工业中做内外墙涂料和屋面防水材料，又可以应用于纺织工业中做织物涂层剂，在皮革工业中做皮革涂饰剂，同时也可以应用于金属、木材涂料等。但由于使用的领域常接触太阳光，由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约290-460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用，使涂料发生颜色的变化，影响涂层表面外观，而目前解决耐光性常见的方法是在乳液中添加纳米二氧化钛乳液，增加涂层的耐光性(比如：一种耐光性涂料的制备方法，CN1876738A)，缺点在于纳米二氧化钛容易团聚，容易降低涂料的耐光性。
发明内容
本发明提供一种耐光性涂料的制备方法，采用抗氧化剂和抗紫外线吸收剂协效提高涂料的耐光性。
本发明采用了以下技术方案：
一种耐光性涂料的制备方法，其特征在于：其经由以下步骤制成：
（1）、抗紫外线吸收剂乳液的制备：将乳化剂溶于水中，加入抗紫外线吸收剂，用剪切乳化机在200-1000r/min下乳化20～40min，得抗紫外线吸收剂乳液；
抗紫外线吸收剂乳液中乳化剂用量2～5%，抗紫外线吸收剂为1～3%，其余为水；。
（2）、在70-90℃条件下，将丙烯酸类树脂单体、抗氧化剂加入到抗紫外线吸收剂乳液中，匀速滴加引发剂，滴加时间1h，反应时间1～4h，即得耐光性涂料；
各组分用量是：丙烯酸类树脂单体重量为25%～35%，引发剂重量为0.3%～0.7%，抗氧化剂为0.1%～0.3%，抗紫外线吸收剂乳液为64%～74.6%。
引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异庚腈，过氧化叔戊酸叔丁酯中的一种或两种以上任意比例的混合物。
乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、六偏磷酸钠、聚乙烯醇中的一种或两种以上任意比例的混合物。
丙烯酸类树脂单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯中的一种或两种以上任意比例的混合物；
抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、柠檬酸、乙二胺四乙酸中的一种或两种以上任意比例的混合物。
紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯、邻羟基苯甲酸苯酯、2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基-5-氯化苯并三唑、2，2’-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍、三（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯、六甲基磷酰三胺中的一种或两种以上任意比例的混合物。
本发明的积极效果在于：
本发明利用抗氧化剂和抗紫外线吸收剂增加涂料的耐光性，具有成本低廉、合成工艺简单的突出特点。另外，本发明在传统的丙烯酸乳液聚合的基础上，施加了抗紫外线吸收剂，不改变传统的乳液聚合的操作方式，操作起来容易控制。本发明制备的涂料具有更好的耐光性，同时涂层的耐老化性和力学性能也有一定改善。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明
实施例一
（1）、抗紫外线吸收剂乳液的制备：将乳化剂聚乙二醇溶于水中，加入抗紫外线吸收剂单苯甲酸间苯二酚酯，用剪切乳化机在200r/min下，乳化时间20min，得单苯甲酸间苯二酚酯乳液。
单苯甲酸间苯二酚酯乳液中乳化剂用量2%，单苯甲酸间苯二酚酯为1%，其余为水。
（2）、在70℃条件下，将甲基丙烯酸甲酯、乙二胺四乙酸加入到单苯甲酸间苯二酚酯乳液，匀速滴加引发剂过硫酸铵，滴加时间1h，反应时间1h，即得耐光性涂料。
各组分用量是：甲基丙烯酸甲酯重量为25%，过硫酸铵重量为0.3%，乙二胺四乙酸为0.1%，单苯甲酸间苯二酚酯乳液为74.6%。
实施例二
（1）、抗紫外线吸收剂乳液的制备：将乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶于水中，加入抗紫外线吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯，用剪切乳化机在1000r/min下，乳化时间40min，得邻羟基苯甲酸苯酯乳液。
邻羟基苯甲酸苯酯乳液中乳化剂用量5%，邻羟基苯甲酸苯酯为3%，其余为水。
（2）、在90℃条件下，将丙烯酸乙酯、没食子酸丙酯加入到邻羟基苯甲酸苯酯乳液，匀速滴加引发剂偶氮二异庚腈，滴加时间1h，反应时间4h，即得耐光性涂料。
各组分用量是：丙烯酸乙酯重量为35%，引发剂偶氮二异庚腈重量为0.7%，没食子酸丙酯为0.3%，邻羟基苯甲酸苯酯乳液为64%。
实施例三
（1）、抗紫外线吸收剂乳液的制备：将乳化剂六偏磷酸钠溶于水中，加入抗紫外线吸收剂三（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯，用剪切乳化机在800r/min下，乳化时间40min，得（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯乳液。
（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯乳液中乳化剂用量3%，（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯为2%，其余为水。
（2）、在80℃条件下，将丙烯酸甲酯、二丁基羟基甲苯加入到（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯，匀速滴加引发剂过氧化叔戊酸叔丁酯，滴加时间1h，反应时间3h，即得耐光性涂料。
各组分用量是：丙烯酸甲酯重量为30%，过氧化叔戊酸叔丁酯重量为0.5%，二丁基羟基甲苯为0.2%，（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯乳液为69.3%。
实施例四
（1）、抗紫外线吸收剂乳液的制备：将乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶于水中，加入抗紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，用剪切乳化机在600r/min下，乳化40min，得2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮乳液。
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮乳液中乳化剂用量4%，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮为2%，其余为水。
（2）、在75℃条件下，将丙烯酸丁酯、丁基羟基茴香醚加入到抗紫外线吸收剂乳液，匀速滴加引发剂过硫酸铵，滴加时间1h，反应时间2.5h，即得耐光性涂料。
各组分用量是：丙烯酸丁酯重量为30%，过硫酸铵重量为0.5%，丁基羟基茴香醚为0.3%，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮乳液为69.2%。
表一是本发明实施例二所制备的耐光性涂料的耐光性测试数据。其中涂料1未添加抗氧化剂和抗紫外线吸收剂；涂料2是实施例二工艺制备的涂料。
为了定量描述涂料的耐光性能，采用分光光度仪进行检测，以得到反色差值△E，来描述涂料的耐光性。
表一不同紫外光照射时间下涂料的色差值变化
| 时间/h | 涂料1 △E | 涂料2△E |
| 60 | 1.2 | 0.5 |
| 120 | 1.6 | 0.7 |
| 240 | 2.1 | 0.8 |
| 300 | 3.3 | 0.9 |
| 360 | 4.2 | 1.0 |
| 420 | 4.9 | 1.0 |
| 480 | 5.4 | 1.1 |
| 540 | 7.6 | 1.2 |
| 600 | 9.2 | 1.2 |
△E代表了颜色变化程度，△E越大，颜色改变越明显。一般来说，△E值为0～1．5属轻微变化；△E值为1．5～3．0属可感变化；△E值为3．0～6．0属明显变化(仪器测量误差△ ≤1)（参见王芳，党高潮，王丽琴，几种有机文物保护聚合物涂料的光降解。西北大学学报，2005，35(5)：565）。
从表一可以发现，涂料2明显比未添加抗氧化剂和抗紫外线吸收剂的涂料1的耐光性好。
Claims (1)
1.一种耐光性涂料的制备方法，其特征在于：其经由以下步骤制成：
（1）、抗紫外线吸收剂乳液的制备：将乳化剂溶于水中，加入抗紫外线吸收剂，用剪切乳化机在200-1000r/min下乳化20～40min，得抗紫外线吸收剂乳液；
抗紫外线吸收剂乳液中乳化剂用量2～5%，抗紫外线吸收剂为1～3%，其余为水；
（2）、在70-90℃条件下，将丙烯酸类树脂单体、抗氧化剂加入到抗紫外线吸收剂乳液中，匀速滴加引发剂，滴加时间1h，反应时间1～4h，即得耐光性涂料；
各组分用量是：丙烯酸类树脂单体重量百分比为25%～35%，引发剂重量百分比为0.3%～0.7%，抗氧化剂为0.1%～0.3%，抗紫外线吸收剂乳液为64%～74.6%；
引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异庚腈，过氧化叔戊酸叔丁酯中的一种或两种以上任意比例的混合物；
乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、六偏磷酸钠、聚乙烯醇中的一种或两种以上任意比例的混合物；
丙烯酸类树脂单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯中的一种或两种以上任意比例的混合物；
抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、柠檬酸、乙二胺四乙酸中的一种或两种以上任意比例的混合物；
抗紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯、邻羟基苯甲酸苯酯、2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、2，2’-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍、三（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯、六甲基磷酰三胺中的一种或两种以上任意比例的混合物。
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