CN104212292B - 防雾涂料、防雾涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防雾涂料、防雾涂层及其制备方法，防雾涂料包括底层涂料和面层涂料，底层涂料包含有机硅改性丙烯酸乳液，面层涂料包含丙烯酸乳液；有机硅改性丙烯酸乳液由包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、有机硅单体、含双键的酮羰基化合物及交联单体的单体原料经乳液聚合制备得到，丙烯酸乳液由包括丙烯酸烷基酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、含双键的酮羰基化合物及交联单体的单体原料经乳液聚合制备得到，本发明进一步提供由所述防雾涂料制备的防雾涂层。本发明由底层涂料和面层涂料组合得到防雾涂料，由其制备的防雾涂层具有良好的附着力、耐水性及持续防雾性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种亲水涂料技术领域，具体涉及一种防雾涂料、防雾涂层及其制备方法。
背景技术
透明基材如玻璃、透明树脂材料在使用过程中，当基材两侧出现一定温差时，低温一侧基材表面水份的饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压时，水汽向基材表面聚集并以微小水珠的形式形成雾，对光线形成折射和漫射，从而显著降低基材的透光率，因而在一些特殊应用领域例如汽车挡风玻璃、眼镜片等，对具有防雾功能的基材有广泛需求。
在基材表面涂覆防雾涂料形成防雾涂层是目前防雾技术的主要研究方向，包括疏水性防雾涂层和亲水性防雾涂层。其中，丙烯酸酯类涂料形成的涂层是亲水性防雾涂层的主要品种之一，但现有丙烯酸酯涂层对基材的附着力较差，通常需要对基材进行特殊活化处理或增加底涂层，同时涂层经过长时间水流冲刷后表面亲水物质由于耐水性差而发生流失，导致涂层持续性防雾效果不好，无法完全满足实际应用要求。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种防雾涂料、防雾涂层及其制备方法，该涂料包括底层涂料和面层涂料，底层涂料和面层涂料固化成膜后形成的复合防雾涂层对基材具有很好的附着力，使涂层整体具有优异的耐水性和持续亲水防雾性能。
本发明采用的技术方案是：
一种防雾涂料，包括底层涂料和面层涂料，所述底层涂料包含有机硅改性丙烯酸乳液、成膜助剂、流平剂、增稠剂和消泡剂，所述面层涂料包含丙烯酸乳液、成膜助剂、流平剂、增稠剂和消泡剂；
所述有机硅改性丙烯酸乳液由包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、有机硅单体、含双键的酮羰基化合物及交联单体的单体原料经乳液聚合制备得到，所述有机硅单体为乙烯基烷氧基硅烷，所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；
所述底层涂料中还包含具有两个或两个以上酰肼基的化合物；
所述丙烯酸乳液由包括丙烯酸烷基酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、含双键的酮羰基化合物及交联单体的单体原料经乳液聚合制备得到，所述丙烯酸烷基酯选自丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸异辛酯中的一种或几种；
所述面层涂料中还包含具有两个或两个以上酰肼基的化合物；
本发明的防雾涂料包括对基材有优异附着力的底层涂料和亲水性的面层涂料组成，均以相应的乳液为主要成分，并通过底层涂料形成的涂层提高面层与基材的附着力，及底层涂料与面层涂料的相互作用提高面层的耐水性，使由本发明的涂料制备的涂层具有良好的防雾性能和耐水性。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为25-30℃，所述丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为25-30℃。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸乳液的固含量为47-50％。
优选地，所述丙烯酸乳液的固含量为40-46％。
优选地，所述含双键的酮羰基化合物为双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰氧基乙基酯、甲基乙烯基酮中的一种或几种，所述具有两个或两个以上酰肼基的化合物为碳酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、草酸二酰肼中的一种或几种。
进一步优选地，所述底层涂料中，所述具有两个或两个以上酰肼基的化合物中的酰肼基与含双键的酮羰基化合物中的酮羰基的摩尔比为1:(1.2-1.8)，所述面层涂料中，具有两个或两个以上酰肼基的化合物中的酰肼基与含双键的酮羰基化合物中的酮羰基的摩尔比为1:(0.5-0.8)。
所述有机硅改性丙烯酸乳液的单体原料中，有机硅单体为乙烯基烷氧基硅烷，所述烷氧基包括甲氧基、乙氧基或异丙氧基，优选为乙氧基。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸乳液的单体原料中，交联单体为含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含环氧基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸中的一种或几种。
本发明中含羟基的(甲基)丙烯酸酯表示含羟基的丙烯酸酯和/或含羟基的甲基丙烯酸酯，含环氧基的(甲基)丙烯酸酯表示含环氧基的丙烯酸酯和/或含环氧基的甲基丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
所述有机硅改性丙烯酸乳液的单体原料中，含羟基的(甲基)丙烯酸酯优选丙烯酸-羟乙酯、丙烯酸-羟丙酯、甲基丙烯酸-羟丙酯中的一种或几种；含环氧基的(甲基)丙烯酸酯优选甲基丙烯酸缩水甘油酯。
优选地，所述丙烯酸乳液的单体原料中，所述丙烯酸烷基酯包括丙烯酸正丁酯和丙烯酸异辛酯。
所述丙烯酸乳液的单体原料中，交联单体为含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含环氧基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的丙烯酰胺中的一种或几种。
本发明的含羟基的(甲基)丙烯酸酯为含羟基的丙烯酸酯和/或含羟基的甲基丙烯酸酯，含环氧基的(甲基)丙烯酸酯为含环氧基的丙烯酸酯和/或含环氧基的甲基丙烯酸酯。
优选地，所述丙烯酸乳液的单体原料中，交联单体具体选自丙烯酸-羟乙酯、丙烯酸-羟丙酯、甲基丙烯酸-羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-丁氧甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种，通过加入交联单体，使面层涂料形成的涂层具有好的亲水性和耐水性。
本发明的多元醇(甲基)丙烯酸酯为多元醇丙烯酸酯和/或多元醇甲基丙烯酸酯。
优选地，所述丙烯酸乳液的单体原料中，多元醇(甲基)丙烯酸酯选自三(甲基丙烯酸)三羟甲基丙烷酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙二醇双丙烯酸酯、乙二醇双丙烯酸酯、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种，可提高反应体系的稳定性及成膜后对基材表面的附着力。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸乳液由包括以下按重量份数计的单体原料经乳液聚合制备得到：
优选地，所述有机硅改性丙烯酸乳液的单体原料还包括甲基丙烯酸环己酯、C9叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯中的一种以上，用量为5-20重量份。
优选地，所述丙烯酸乳液由包括以下按重量份数计的单体原料经乳液聚合制备得到：
所述丙烯酸：甲基丙烯酸的质量比为2:(1-2)。
优选地，所述丙烯酸乳液的单体原料还包括甲基丙烯酸酯环己酯、C9叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯中的一种以上，可以提高聚合物的耐水性及涂膜的光泽度，用量为8-20重量份。
本发明通过交联单体与丙烯酸、甲基丙烯酸的单体组合及增加单体用量提高丙烯酸树脂共聚产物的亲水性，使含该丙烯酸乳液的面层涂料成膜后形成透明的丙烯酸涂层。
优选地，所述底层涂料包括170-185重量份的有机硅改性丙烯酸乳液和5-12重量份的成膜助剂。
所述底层涂料中的成膜助剂无特殊限制，优选醇酯十二、丙二醇单油酸酯、二异丙醇己二酸酯、水溶性硅油中的一种或几种。底层涂料中还可含有其他常用涂料助剂，无特殊限制，包括增稠剂、流平剂、消泡剂及防霉剂、抗冻剂、防腐蚀添加剂等等涂料制备中的常用助剂。
优选地，所述底层涂料在25℃的动力粘度值为400-2000mPa·s。
优选地，所述面层涂料包括165-175重量份的丙烯酸乳液和10-25重量份的成膜助剂。
所述面层涂料中的成膜助剂无特殊限制，优选醇酯十二、丙二醇单油酸酯、二异丙醇己二酸酯、水溶性硅油中的一种或几种。面层涂料中还可含有其他常用涂料助剂，无特殊限制，包括增稠剂、流平剂、消泡剂以及防霉剂、抗冻剂、防腐蚀添加剂等涂料制备中的常用助剂。
优选地，所述面层涂料在25℃的动力粘度值为400-2000mPa·s。
本发明防雾涂料的制备方法，包括面层涂料的制备和底层涂料的制备，面层涂料的制备包括以下步骤：
(1)将乳化剂与水混合，加入丙烯酸烷基酯、交联单体、甲基丙烯酸、丙烯酸、多元醇(甲基)丙烯酸酯、含双键的酮羰基化合物及引发剂溶液进行乳化，得到预乳化液；
(2)将乳化剂与水混合，加入引发剂溶液和占步骤(1)中预乳化液总质量5％-12％的预乳化液，升温反应，得到种子乳液，所述占步骤(1)中预乳化液总质量5％-12％的预乳化液与步骤(2)中水的质量比为1：(5-10)；
(3)向种子乳液中滴加剩余预乳化液在80-83℃进行聚合反应，滴加完成后升温至83-85℃继续反应1-1.5h，降温，调节pH至7～8，加入具有两个或两个以上酰肼基的化合物，得到丙烯酸乳液；
(4)将具有成膜助剂、流平剂、增稠剂、消泡剂与丙烯酸乳液混合，调节pH值为8～9，得到面层涂料。
本发明中，乳化剂无特殊限制。
优选地，所述步骤(1)中，乳化剂为反应型乳化剂和阴离子型乳化剂的复合乳化剂，所述反应型乳化剂选自烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基烯丙羟丙磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烷基酰胺乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或几种，所述阴离子型乳化剂选自十二烷基硫酸钠、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐中的一种或几种。
优选地，所述步骤(2)中，乳化剂为反应性乳化剂与离子型乳化剂和/或非离子型乳化剂的复合乳化剂，所述反应性乳化剂选自烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基烯丙羟丙磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烷基酰胺乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或几种，所述离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和/或烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐。
优选地，步骤(2)中，所述升温反应是升温至75-80℃，待反应液泛蓝光后保温5-10min。
所述引发剂溶液为引发剂的水溶液，所述引发剂为过硫酸盐热分解引发剂，包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等。
优选地，所述滴加的时间为2.5-4h。
优选地，底层涂料的制备包括以下步骤：
制备有机硅改性丙烯酸乳液：
将乳化剂与水混合，将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、有机硅单体、丙烯酸烷基酯、交联单体、含双键的酮羰基化合物及引发剂溶液进行乳化，得到预乳化液；
将乳化剂与水混合，加入引发剂溶液和占预乳化液总质量15％-25％的预乳化液，升温反应，反应完成得到种子乳液，向种子乳液中滴加剩余预乳化液进行聚合反应，滴加过程的反应温度为80-85℃，滴加完成后升温至85-90℃继续反应1-1.5h，降温，调pH至7～8，加入具有两个或两个以上酰肼基的化合物，得到有机硅改性丙烯酸乳液；
将成膜助剂、流平剂、增稠剂、消泡剂与有机硅改性丙烯酸乳液混合，调节pH值为8～9，得到底层涂料。
本发明中，乳化剂无特殊限制。
优选地，所述预乳化液制备过程中，乳化剂为反应性乳化剂和阴离子型乳化剂的复合乳化剂，所述反应型乳化剂选自烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基烯丙羟丙磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烷基酰胺乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或几种，所述阴离子型乳化剂选自十二烷基硫酸钠、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐中的一种或几种。
所述种子乳液制备过程中，乳化剂优选为包括反应性乳化剂与离子型乳化剂和/或非离子型乳化剂的复合乳化剂，所述反应型乳化剂选自烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基烯丙羟丙磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烷基酰胺乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或几种。所述离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和/或烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐。
本发明进一步提供一种防雾涂层，所述防雾涂层包括覆在基底上的附着基层和覆在附着基层上的亲水层，所述附着基层由所述底层涂料制备，所述亲水层由所述面层涂料制备。
所述防雾涂层的制备方法，是在基材上涂覆底层涂料，表干后得到底层，在底层实干前再涂覆面层涂料，固化后得到防雾涂层。所述涂覆底层涂料后表干，使所得底层不影响面层涂料的涂覆即可，并在底层实干或完全固化前涂覆面层涂料，使面层与底层之间发生相互作用。
优选地，所述底层的厚度为15-20μm，所述防雾涂层的厚度为30-50μm。
本发明有益的技术效果：本发明的防雾涂料包括对基材有优异附着力的底层涂料和面层涂料，均以相应的聚合物乳液为主要成分，所得涂料形成的复合涂层具有良好的附着力、耐水性和持续防雾性能，可应用于防雾技术领域，且原料易得，制备工艺简单，安全环保，便于产业化。
具体实施方式
以下给出具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
面层涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
制备面层丙烯酸乳液：
称取2.5g过硫酸铵溶于40g去离子水中得到引发剂溶液；
称取1.0g十二烷基硫酸钠、2.0g对苯乙烯磺酸钠与140g去离子水混合，加入丙烯酸正丁酯142.5g、丙烯酸异辛酯40g、三(甲基丙烯酸)三羟甲基丙烷酯60g、甲基丙烯酸45g、丙烯酸22.5g、甲基丙烯酸羟乙酯99g、N-羟甲基丙烯酰胺22.5g、由12g双丙酮丙烯酰胺溶于20g去离子水得到的溶液及30g引发剂溶液，得到预乳化液；
称取2.5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐(MS-1乳化剂，江苏省海安石油化工厂)、2.5g对苯乙烯磺酸钠与360g去离子水混合升温至80℃，加入10g引发剂溶液和60.5g预乳化液，待乳液泛明显蓝光后保温反应10min，得到种子乳液；
向种子乳液中滴加剩余预乳化液，滴加过程反应温度为80℃，滴加时间为3h，滴加完成后升温至85℃，保温反应1.5h后降温至45℃，用氨水调pH值至7，加入8g己二酸二酰肼溶解于20g水得到的溶液，继续搅拌10min后过滤出料，得到丙烯酸乳液，固含量为44.9％，采用差示扫描量热法(DSC)根据GB 19466-2测试乳液的玻璃化转变温度为25.5℃；
将防霉剂0.2g、消泡剂1.0g、成膜助剂水溶性硅油10g、流平剂(BPLE/B，上海摩田化工有限公司)5g、增稠剂Rm-8w4g、抗冻剂聚乙二醇(200)6g与171g丙烯酸乳液混合，加氨水调节pH值为8，搅拌，过滤，得到面层涂料，采用NDJ-1旋转式粘度计测试其在25℃的动力粘度值为700mPa·s。
实施例2
面层涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
制备丙烯酸乳液：
称取2.5g过硫酸铵溶于40g去离子水中得到引发剂溶液；
称取1.0g十二烷基硫酸钠、2.0g对苯乙烯磺酸钠与170g去离子水混合，加入丙烯酸正丁酯137.5g、丙烯酸异辛酯30g、三(甲基丙烯酸)三羟甲基丙烷酯45g、C9叔碳酸乙烯酯30g、甲基丙烯酸45g、丙烯酸22.5g、甲基丙烯酸羟乙酯69g、N-羟甲基丙烯酰胺22.5g、由10g双丙酮丙烯酰胺溶于20g去离子水得到的溶液及30g引发剂溶液，得到预乳化液；
称取2.5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐(MS-1乳化剂，江苏省海安石油化工厂)、2.5g对苯乙烯磺酸钠与380g去离子水混合升温至80℃，加入10g引发剂溶液和40.3g预乳化液，待乳液泛明显蓝光后保温反应10min，得到种子乳液；
向种子乳液中滴加剩余预乳化液，滴加过程反应温度为80℃，滴加时间为3h，滴加完成后升温至85℃，保温反应1.5h后降温至45℃，用氨水调pH值至7，加入8g己二酸二酰肼溶解于20g水得到的溶液，继续搅拌10min后过滤出料，得到丙烯酸乳液，固含量为41.0％，采用差示扫描量热法(DSC)根据GB 19466-2测试乳液的玻璃化转变温度为26.5℃；
将防霉剂0.2g、消泡剂1.0g、成膜助剂水溶性硅油10g、流平剂(BPLE/B，上海摩田化工)5g、增稠剂Rm-8w6g、抗冻剂聚乙二醇(200)6g与171g丙烯酸乳液混合，加氨水调节pH值为8，搅拌，过滤，得到面层涂料，采用NDJ-1旋转式粘度计测试其在25℃的动力粘度值为1000mPa·s继续搅拌。
实施例3
面层涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
制备丙烯酸乳液：
称取2.5g过硫酸铵溶于40g去离子水中得到引发剂溶液；
称取1.0g十二烷基硫酸钠、2.0g对苯乙烯磺酸钠与140g去离子水混合，加入丙烯酸正丁酯137.5g、丙烯酸异辛酯40g、三(甲基丙烯酸)三羟甲基丙烷酯85g、甲基丙烯酸25g、丙烯酸25g、甲基丙烯酸羟乙酯91.5g、N-羟甲基丙烯酰胺22.5g、由14g双丙酮丙烯酰胺溶于20g去离子水得到的溶液及30g引发剂溶液，得到预乳化液；
称取1.5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐(MS-1乳化剂，江苏省海安石油化工厂)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.0g、2.5g对苯乙烯磺酸钠与360g去离子水混合升温至75℃，加入10g引发剂溶液和62g预乳化液，待乳液泛明显蓝光后保温反应10min，得到种子乳液；
向种子乳液中滴加剩余预乳化液，滴加过程反应温度为80℃，滴加时间为3h，滴加完成后升温至85℃，保温反应1.5h后降温至45℃，用氨水调pH值至7～8，加入10g己二酸二酰肼溶解于20g水得到的溶液，继续搅拌10min后过滤出料，得到丙烯酸乳液，固含量为44.7％，采用差示扫描量热法(DSC)根据GB 19466-2测试乳液的玻璃化转变温度为26.7℃；
将防霉剂0.2g、消泡剂1.0g、成膜助剂水溶性硅油10g、流平剂BPLE/B5g、增稠剂Rm-8w4g、抗冻剂聚乙二醇(200)6g与171g丙烯酸乳液混合，测得pH值为8，搅拌，过滤，得到面层涂料，采用NDJ-1旋转式粘度计测试其在25℃的动力粘度值为800mPa·s。
实施例4
底层涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
制备有机硅改性丙烯酸乳液：
称取2.5g过硫酸铵溶于40g去离子水中得到引发剂溶液；
称取1.0g十二烷基硫酸钠、2.0g烷基酰胺乙烯磺酸钠(DNS-86)与140g去离子水搅拌混合，加入甲基丙烯酸甲酯230g、甲基丙烯酸环己酯43g、丙烯酸正丁酯150g、乙烯基三甲氧基硅烷48g、丙烯酸4g、由10g双丙酮丙烯酰胺溶于20g去离子水得到的溶液及30g引发剂溶液，搅拌20min，得到预乳化液；
称取2.5g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、2.5g烷基酰胺乙烯磺酸钠(DNS-86)与320g去离子水混合搅拌，升温至80℃，加入10g引发剂溶液和164g预乳化液，待乳液泛明显蓝光后保温反应10min，得到种子乳液；
向种子乳液中滴加剩余预乳化液，滴加过程反应温度为85℃，在2h内滴完，升温至88℃，继续保温1.5h后降温至45℃，用氨水调pH值至7，加入4g己二酸二酰肼溶解于20g水得到的溶液，过滤出料，得到有机硅改性丙烯酸乳液，固含量为47.8％，采用差示扫描量热法(DSC)根据GB 19466-2测试乳液的玻璃化转变温度为27.8℃。
将有机硅改性丙烯酸乳液180g、防霉剂0.2g、消泡剂1.0g、水分子阻隔剂1.0g、成膜助剂水溶性硅油5g、流平剂(BPLE/B，上海摩田化工)5g、增稠剂Rm-8w6g、抗冻剂聚乙二醇(200)6g混合，加氨水调节pH值为8，搅拌，过滤，得到底层涂料，采用NDJ-1旋转式粘度计测试其在25℃的动力粘度值为1100mPa·s。
实施例5
底层涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
制备有机硅改性丙烯酸乳液：
称取2.5g过硫酸铵溶于40g去离子水中得到引发剂溶液；
称取1.0g十二烷基硫酸钠、2.0g烷基酰胺乙烯磺酸钠(DNS-86)与130g去离子水搅拌混合均匀，加入甲基丙烯酸甲酯200g、C9叔碳酸乙烯酯40g、丙烯酸正丁酯167g、苯乙烯42g、乙烯基三甲氧基硅烷36g、丙烯酸6g、由15g双丙酮丙烯酰胺溶于20g去离子水得到的溶液及30g引发剂溶液，搅拌，得到预乳化液；
称取1.5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐(MS-1乳化剂，江苏省海安石油化工厂)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.0g、2.5g烷基酰胺乙烯磺酸钠(DNS-86)与320g去离子水混合搅拌，升温至80℃，加入10g引发剂溶液和111.7g预乳化液，待乳液泛明显蓝光后保温反应10min，得到种子乳液；
向种子乳液中滴加剩余预乳化液，滴加过程反应温度为85℃，在2h内滴完，升温至88℃，保温1.5h后降温至45℃，用氨水调pH值至7，加入6g己二酸二酰肼溶解于20g水得到的溶液，过滤出料，得到有机硅改性丙烯酸乳液，固含量为49.8％，采用差示扫描量热法(DSC)根据GB 19466-2测试乳液的玻璃化转变温度为26.3℃。
将有机硅改性丙烯酸乳液180g、防霉剂0.2g、消泡剂1.0g、水分子阻隔剂1.0g、成膜助剂水溶性硅油5g、流平剂(BPLE/B，上海摩田化工)5g、增稠剂Rm-8w6g、聚乙二醇(200)6g混合，测得pH值为8，搅拌，过滤，得到底层涂料，采用NDJ-1旋转式粘度计测试其在25℃的动力粘度值为1200mPa·s。
测试实施例
以实施例1～3制备的面层涂料和实施例4～5制备的底层涂料组合得到1-4号防雾涂料，见表1。由1-4号防雾涂料分别制备丙烯酸防雾涂层，制备方法为：将底层涂料在0.3～0.5MPa气压下用七孔高雾化喷漆枪喷涂于50mm×50mm、厚度为1mm经乙醇擦拭过的玻璃基片上，约0.5h表干后得到厚度为15-25μm的底层，再喷涂面层涂料，于室温下放置24h至完全固化后，得到1-4号带有防雾涂层的待测样品，涂层总厚度为30-50μm。
根据GB9286-98百格测试标准测定涂料成膜后的附着力，记为0d的附着力。
测试防雾涂层的持续附着力、耐水性和持续亲水性，方法为：将所得待测样品置于25℃水中，使2/3面积的防雾涂层浸于水中3d，观察防雾涂层发白和脱落的程度，考察防雾涂层的耐水性；将样品取出后测试被浸部分防雾涂层在25℃与水的的接触角，与未浸泡前的接触角对比，接触角采用接触角测量仪(型号为JGW-360A)测定，考察防雾涂层的持续亲水性；将样品取出后测试被浸部分防雾涂层的附着力，与未浸泡前的附着力对比，考察防雾涂层的持续附着力。
测试结果见表1。
表1
由表1数据可见，本发明由底层涂料和面层涂料组合得到防雾涂料，由其制备的防雾涂层具有良好的附着力和耐水性，经过长时间浸水试验后附着力仍然较好，同时面层亲水性提高，从而保证了防雾涂层的持续防雾性能，是一种持续防雾性能优异的新型环保型防雾涂料。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种防雾涂料，包括底层涂料和面层涂料，所述底层涂料包含有机硅改性丙烯酸乳液、成膜助剂、流平剂、增稠剂和消泡剂，所述面层涂料包含丙烯酸乳液、成膜助剂、流平剂、增稠剂和消泡剂；
所述有机硅改性丙烯酸乳液由包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、有机硅单体、含双键的酮羰基化合物及交联单体的单体原料经乳液聚合制备得到，所述有机硅单体为乙烯基烷氧基硅烷，所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；
所述底层涂料还包含具有两个或两个以上酰肼基的化合物；
所述丙烯酸乳液由包括丙烯酸烷基酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、含双键的酮羰基化合物及交联单体的单体原料经乳液聚合制备得到，所述丙烯酸烷基酯选自丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种。
所述面层涂料还包含具有两个或两个以上酰肼基的化合物。
2.如权利要求1所述防雾涂料，其特征在于，所述有机硅改性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为25-30℃，所述丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为25-30℃。
3.如权利要求1所述防雾涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的固含量为40-46％。
4.如权利要求1-3任一项所述防雾涂料，其特征在于，所述底层涂料中，具有两个或两个以上酰肼基的化合物中的酰肼基与含双键的酮羰基化合物中的酮羰基的摩尔比为1:(1.2-1.8)；所述面层涂料中，具有两个或两个以上酰肼基的化合物中的酰肼基与含双键的酮羰基化合物中的酮羰基的摩尔比为1:(0.5-0.8)。
5.如权利要求1-3任一项所述防雾涂料，其特征在于，所述有机硅改性丙烯酸乳液由包括以下按重量份数计的单体原料经乳液聚合制备得到：
6.如权利要求1-3任一项所述防雾涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液由包括以下按重量份数计的单体原料经乳液聚合制备得到：
所述丙烯酸：甲基丙烯酸的质量比为2:(1-2)。
7.如权利要求1-3任一项所述防雾涂料，其特征在于，所述底层涂料包括170-185重量份的有机硅改性丙烯酸乳液和5-12重量份的成膜助剂。
8.如权利要求1-3任一项所述防雾涂料的制备方法，其特征在于，所述面层涂料的制备包括以下步骤：
(1)将乳化剂与水混合，加入丙烯酸烷基酯、交联单体、甲基丙烯酸、丙烯酸、多元醇(甲基)丙烯酸酯、含双键的酮羰基化合物及引发剂溶液进行乳化，得到预乳化液；
(2)将乳化剂与水混合，加入引发剂溶液和占步骤(1)中预乳化液总质量5％-12％的预乳化液，升温反应，得到种子乳液，所述占步骤(1)中预乳化液总质量5％-12％的预乳化液与本步骤中水的质量比为1：(5-10)；
(3)向种子乳液中滴加剩余预乳化液在80-83℃进行聚合反应，滴加完成后升温至83-85℃继续反应1-1.5h，降温，调节pH至7～8，加入具有两个或两个以上酰肼基的化合物，得到丙烯酸乳液；
(4)将成膜助剂、流平剂、增稠剂、消泡剂与丙烯酸乳液混合，控制pH值为8～9，得到面层涂料。
9.如权利要求1-3任一项所述防雾涂料的制备方法，其特征在于，底层涂料的制备包括以下步骤：
将乳化剂与水混合，将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、有机硅单体、丙烯酸烷基酯、交联单体、含双键的酮羰基化合物及引发剂溶液进行乳化，得到预乳化液；
将乳化剂与水混合，加入引发剂溶液和占预乳化液总质量15％-25％的预乳化液，升温反应，反应完成得到种子乳液，向种子乳液中滴加剩余预乳化液进行聚合反应，滴加过程的反应温度为80-85℃，滴加完成后升温至85-90℃继续反应1-1.5h，降温，调节pH至7～8，加入具有两个或两个以上酰肼基的化合物，得到改性丙烯酸乳液；
将成膜助剂、流平剂、增稠剂、消泡剂与有机硅改性丙烯酸乳液混合，控制pH值为8～9，得到底层涂料。
10.一种防雾涂层，所述防雾涂层包括覆在基底上的附着基层和覆在附着基层上的亲水层，所述附着基层由权利要求1-3任一项所述底层涂料制备，所述亲水层由权利要求1-3任一项所述面层涂料制备。
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