CN102977650A - 一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料 - Google Patents

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本发明涉及一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，包括重量百分比大致相等的A、B两组份，其中A组份如下：由７０－７５的1个或多个官能团的有机低聚物，１０－２０的醇类溶剂，５－１０的成膜助剂，０.５－１的催化剂，B组份为分散介质为液体的无机低聚物分散相粒子，由重量百分比组分为３０－４０的无机低聚物固体含量和６０－７０的水组成，在两组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，涂布于基材之上，迅速交联固化成网状重叠致密结构的涂膜，该涂膜既可附着于有机物基材，也可附着于无机物基材之上,所述的具有1个或多个官能团的有机低聚物为自行开发，其通式为R,(S)n，其中：n—官能团个数，通常n=1~6，S—官能团为羧基，羟基，醛基，醚基，酰基中的任何一种。

Description

一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料
技术领域
本发明涉及一种可以在室温常压条件下通过有机官能团接枝无机聚合物形成的含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料。 
背景技术：
   目前，水性涂料的有机预聚体，必须带有亲水基团，使之溶于水或分散于水，当涂料固化成膜后，亲水基团仍存在于涂膜中，直接影响了涂膜的耐水性和硬度等，因此无法完全具备有溶剂型涂料涂膜的最佳的物理性能。本发明就是使用具有1个或多个官能团的有机低聚物，可以在室温常压条件下通过其亲水基团与无机物接枝交联成无机聚合物的网状重叠致密结构的坚固涂膜。
发明内容：
   为了克服现有水性涂料的缺点，本发明的含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料包括A、B两组份，其中A组份含具有1个或多个官能团的有机低聚物，B组份为分散介质为水的无机低聚物分散相粒子，当使用时，将大致对等比例的A组份与B组份在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，喷涂于载体后，迅速交联固化成网状重叠致密结构的坚实涂膜。
本发明的含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料包括重量百分比大致相等的A、B两组份，重量百分比大致相等的A、B两组份，其中A组份如下：由７０－７５的1个或多个官能团的有机低聚物，１０－２０的醇类溶剂，５－１０的成膜助剂，０.５－１的催化剂，B组份为分散介质为液体的无机低聚物分散相粒子，由重量百分比组分为３０－４０的无机低聚物固体含量和６０－７０的水组成，在两组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，涂覆于基材之上，迅速交联固化成网状重叠致密结构的涂膜，该涂膜既可附着于有机物基材，也可附着于无机物基材之上，具有1个或多个官能团的有机低聚物为自行开发，其通式为R, (S)n。 
其中：S—官能团（包括羧基，羟基，醛基，醚基，酰基等）              
n—官能团个数，通常n=1~6
上述的无机物包括钛、铝、硅等，分散介质为水的无机低聚物分散相粒子，可以用离子交换，酸中和、水分解，电渗析等方法来实现，例如，采用酸催化异丙醇铝制成分散介质为水的三氧化二铝(AL2O3)低聚物分散相粒子，粒子直径为1~100nm。
上述的反应可以在室温常压下实现，也可以通过烘烤加温来实现，后一种方式会加速成膜速度。 
上述的A、B双组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，过程中还会产生放热现象，通常温升10~20度，同时为了促使双组份能充分均匀接枝交联，还需混合后加以搅拌5~15分钟，搅拌速度约为30~300转/分钟。 
所述A、B两组分的重量百分比为50：50，或为30：70，或为70：30，最终形成近似于无机聚合物网状重叠致密结构的涂膜，例如当B组份由三氧化二铝（AL2O3）分散相粒子组成时，最终会产生带有机支链的三氧化二铝（AL2O3）的致密网状结构涂膜。 
本发明的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料可应用于有机物如木材、塑料、纸张、仿石树脂等表面的涂覆，也可用于无机物如钢铁、铜、铝、陶瓷、石材、建筑内外墙等表面的涂覆，其中涂覆方式包括喷涂，辊涂和刷涂，根据不同环境的需要涂覆后会产生耐腐蚀，罩光，耐指纹，上色等各种所需要的不同效果。 
本发明含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料既可涂覆于有机物，也可涂覆于无机物之上，由于可以在室温常压进行，能源消耗少，整个施工使用过程中没有副产品和“三废”物质产生，对环境无污染，因为涂料形成涂膜后亲水基团已接枝于无机聚合物，本涂料具有有机聚合物丰满度高，附着力强的特点，又有无机物涂层的硬度高，耐溶剂，耐磨性好，耐水性、耐候性佳，无黄变，高透明度的优良特性，不仅远高于现有水性涂料，而且具有比溶剂型涂料更好的物理性能，因此有着巨大的社会经济效益。目前，本发明已形成产品，投放到市场使用，广泛受到了用户的欢迎。 
具体实施方式
为了克服现有水性涂料的缺点，本发明的含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料包括A、B两组份，其中A组份含具有1个或多个官能团的有机低聚物，B组份为分散介质为水的无机低聚物分散相粒子，当使用时，将大致对等比例的A组份与B组份在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，喷涂于载体后，迅速交联固化成网状重叠致密结构的坚实涂膜。 
本发明的含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料包括重量百分比大致相等的A、B两组份，重量百分比大致相等的A、B两组份，其中A组份如下：由７０－７５的1个或多个官能团的有机低聚物，１０－２０的醇类溶剂，５－１０的成膜助剂，０.５－１的催化剂，B组份为分散介质为液体的无机低聚物分散相粒子，由重量百分比组分为３０－４０的无机低聚物固体含量和６０－７０的水组成，在两组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，涂覆于基材之上，迅速交联固化成网状重叠致密结构的涂膜，该涂膜既可附着于有机物基材，也可附着于无机物基材之上，具有1个或多个官能团的有机低聚物为自行开发，其通式为R, (S)n。 
其中：S—官能团（包括羧基，羟基，醛基，醚基，酰基等）              
n—官能团个数，通常n=1~6
上述的无机物包括钛、铝、硅等，分散介质为水的无机低聚物分散相粒子，可以用离子交换，酸中和、水分解，电渗析等方法来实现，例如，采用酸催化异丙醇铝制成分散介质为水的三氧化二铝(AL2O3)低聚物分散相粒子，粒子直径为1~100nm。
上述的反应可以在室温常压下实现，也可以通过烘烤加温来实现，后一种方式会加速成膜速度。 
上述的A、B双组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，过程中还会产生放热现象，通常温升10~20度，同时为了促使双组份能充分均匀接枝交联，还需混合后加以搅拌5~15分钟，搅拌速度约为30~300转/分钟。 
所述A、B两组分的重量百分比为50：50，或为30：70，或为70：30，最终形成近似于无机聚合物网状重叠致密结构的涂膜，例如当B组份由三氧化二铝（AL2O3）分散相粒子组成时，最终会产生带有机支链的三氧化二铝（AL2O3）的致密网状结构涂膜。 
本发明的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料可应用于有机物涂覆，也可用于无机物涂覆，其中涂覆方式包括喷涂，辊涂和刷涂；有机物包括木材、塑料、纸张、仿石树脂等，无机物包括钢铁、铜、铝、陶瓷、石材、建筑内外墙等，涂覆会根据不同需要产生耐腐蚀，罩光，耐指纹，上色等不同效果。 
本发明含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料既可涂覆于有机物，也可涂覆于无机物之上，由于可以在室温常压进行，能源消耗少，整个施工使用过程中没有副产品和“三废”物质产生，对环境无污染，因为涂料形成涂膜后亲水基团已接枝于无机聚合物，本涂料具有有机聚合物丰满度高，附着力强的特点，又有无机物涂层的硬度高，耐溶剂，耐磨性好，耐水性、耐候性佳，无黄变，高透明度的优良特性，不仅远高于现有水性涂料，而且具有比溶剂型涂料更好的物理性能，因此有着巨大的社会经济效益。目前，本发明已形成产品，投放到市场使用，广泛受到了用户的欢迎。 

Claims (7)

1.一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于：包括重量百分比大致相等的A、B两组份，其中A组份如下：由７０－７５的1个或多个官能团的有机低聚物，１０－２０的醇类溶剂，５－１０的成膜助剂，０.５－１的催化剂，B组份为分散介质为液体的无机低聚物分散相粒子，由重量百分比组分为３０－４０的无机低聚物固体含量和６０－７０的水组成，在两组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，涂布于基材之上，迅速交联固化成网状重叠致密结构的涂膜，该涂膜既可附着于有机物基材，也可附着于无机物基材之上。
2.根据权利要求书1所述的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于：具有1个或多个官能团的有机低聚物为自行开发，其通式为R, (S)n，其中：n—官能团个数，通常n=1~6，S—官能团为羧基，羟基，醛基，醚基，酰基中的任何一种。
3.根据权利书要求1所述的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于，A、B双组份混合后在催化剂的作用下接枝成为带有机支链的线型无机预聚体，形成带有机支链的线型无机预聚体，过程中还会产生放热现象，通常温升10~20度，同时为了促使双组份能充分均匀接枝交联，还需混合后加以搅拌5~15分钟，搅拌速度约为30~300转/分钟。
4.根据权利书要求1的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于：所述A、B两组分的重量百分比为50：50。
5.根据权利书要求1的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于：所述A、B两组分的重量百分比为30：70。
6.根据权利书要求1所述的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于：所述的A、B两组分的重量百分比为70：30
根据权利书要求1所述的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，其特征在于：最终形成近似于无机聚合物网状重叠致密结构的涂膜，例如当B组份由三氧化二铝（AL2O3）分散相粒子组成时，最终会产生带有机支链的三氧化二铝（AL2O3）的致密网状结构涂膜。
7.根据权利书要求1所述的一种含有机官能团的无机聚合物水性环保涂料，本发明的涂料可应用于有机物如木材、塑料、纸张、仿石树脂等表面的涂覆，也可用于无机物如钢铁、铜、铝、陶瓷、石材、建筑内外墙等表面的涂覆，其中涂覆方式包括喷涂，辊涂和刷涂。
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