CN104327629A - 一种防污抗粉化安全型玻璃涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：水性羟基丙烯酸树脂30-34、水性成膜助剂7-9、水性环氧树脂18-23、纯丙乳液7-9、环氧蚕蛹油酸丁酯1-2、纳米陶瓷纤维1-2、海泡石纤维1-3、烷氧基改性聚三硅氧烷0.2-0.4、2-甲基咪唑1-3、硅烷偶联剂KH5600.5-1.0、颜料1-3、二辛基磺基琥珀酸钠0.3-0.5、三乙醇胺油酸皂0.3-0.6、二乙二醇单甲醚1-3、偏硼酸钡3-5、纳米氧化锌1-2、去离子水13-16；本发明的玻璃涂料成膜光滑、平整，附着力高，防污及耐污染性好且耐水性，耐醇性，耐高温及抗粉化性能优良，不含苯类有机溶剂及重金属，安全环保，且施工简单，实用性强。

Description

一种防污抗粉化安全型玻璃涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种防污抗粉化安全型玻璃涂料及其制备方法。
背景技术
玻璃的出现沟通了室内与室外、空间与空间之间的界限，让家居设计发生了革命性的飞跃。而现在的涂料的工艺技术赋予了玻璃更多的艺术性和功能性。虽然现有的玻璃涂料在一定程度上能够满足人们的需求，但是市场上销售的玻璃涂料多为油性涂料，其成膜物质主要来自石化产品，且其溶剂也多采用有机溶剂，常常含有甲醛、游离TDI及二甲苯等有毒物质，这些物质在玻璃涂料生产过程和使用过程中不断散发出来，不但造成环境污染，而且损坏人体健康；与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向，所以玻璃涂料由溶剂型向水性发展，是适应绿色环保要求发展的必然趋势，并且随着应用领域的不断拓展，对玻璃涂料功能特性提出了越来越高的要求，已经远远超越了传统装饰和美化的要求。
丙烯酸树脂涂料具有良好的保光性、保色性、快干性和耐腐蚀性，随着人们环保意识的增强和法律的不断健全，丙烯酸树脂涂料也逐渐向水性涂料发展，水性丙烯酸树脂因色泽透明、保光保色性好、光泽性好、耐热性好、耐腐蚀及耐污染性好、价格低廉等优点被广泛使用。本发明通过添加的水性成膜助剂，应用于家庭装饰用玻璃门，具有成膜性能优良，耐老化，附着力强，耐腐蚀、耐污染性及防污性好等的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种防污抗粉化安全型玻璃涂料及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，由下列重量份的原料制备制成：水性羟基丙烯酸树脂30-34、水性成膜助剂7-9、水性环氧树脂18-23、纯丙乳液7-9、环氧蚕蛹油酸丁酯1-2、纳米陶瓷纤维1-2、海泡石纤维1-3、烷氧基改性聚三硅氧烷0.2-0.4、2-甲基咪唑1-3、硅烷偶联剂KH5600.5-1.0、颜料1-3、二辛基磺基琥珀酸钠0.3-0.5、三乙醇胺油酸皂0.3-0.6、二乙二醇单甲醚1-3、偏硼酸钡3-5、纳米氧化锌1-2、去离子水13-16；
所述水性成膜助剂是由下列重量份的原料制成：3-巯基丙酸异辛酯1-2、甲基丙烯酸甲酯13-16、丙烯酸丁酯22-25、丙烯酸羟丙酯12-15、甲基丙烯酸8-11、过氧化苯甲酰1-3、偶氮二异丁腈0.5-1.0、乙酸丁酯18-22、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯4-6、二甲基乙醇胺3-4、聚硼硅氧烷2-3、纳米金红石型二氧化钛3-5、硅烷偶联剂KH5601-2、无水乙醇10-15、蒸馏水100-150；制备方法是将纳米金红石型二氧化钛、聚硼硅氧烷和无水乙醇加到圆底烧瓶中充分搅拌并超声震荡10-20min，并缓缓加入硅烷偶联剂KH560加热至回流，恒温反应1-2小时，过滤并用蒸馏水洗涤三次烘干备用。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和10-30%的过氧化苯甲酰混匀形成单体混合液备用，将乙酸丁酯加热升温至120-140°C，加入10-20%的单体混合溶液、上述备用物质、3-巯基丙酸异辛酯和偶氮二异丁腈，保温反应45分钟，再缓慢滴加剩余的混合单体溶液和过氧化苯甲酰，确保在1.5小时内滴加结束，恒温保持2-3小时后加入二甲基乙醇胺和蒸馏水，加热脱除溶剂及蒸馏水的共沸物，再加入乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯混合搅拌均匀即可得到水性成膜助剂。
本发明所述一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，由以下的具体步骤制成：
（1）将去离子水、烷氧基改性聚三硅氧烷、三乙醇胺油酸皂混合加到分散釜中，以600-800转/分钟的条件下搅拌3-5分钟；
（2）将转速调至900-1000转/分钟，在分散釜中加入二乙二醇单甲醚、二辛基磺基琥珀酸钠、环氧蚕蛹油酸丁酯搅拌6-8分钟；
（3）将转速调至1400-1600转/分钟，加入水性羟基丙烯酸树脂、水性成膜助剂、水性环氧树脂、纯丙乳液、2-甲基咪唑搅拌15-25分钟；
（4）将转速调至1000-1200转/分钟，依次加入硅烷偶联剂KH560、颜料、纳米陶瓷纤维、海泡石纤维、纳米氧化锌、偏硼酸钡搅拌20-30分钟；
（5）将分散后的物料加到砂磨机中进行研磨分散，过滤后细度小于20μm包装即可。
本发明的优点是：本发明通过添加的水性成膜助剂具有成膜性能优良，耐老化，附着力强，耐腐蚀、耐污染性及防污性好等的作用，偏硼酸钡具有优良的分散性、防霉性、防污染性、防粉化等性能，添加的纤维具有防火、隔热、热稳定高的功能。
本发明的玻璃涂料在成膜光滑、平整，附着力高，防污及耐污染性好的基础上，耐水性，耐醇性，耐高温及抗粉化性能优良，本发明不含苯类有机溶剂及重金属，安全环保，且施工简单，实用性强。
具体实施方案  
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
 一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：水性羟基丙烯酸树脂33、水性成膜助剂7、水性环氧树脂22、纯丙乳液8、环氧蚕蛹油酸丁酯1、纳米陶瓷纤维2、海泡石纤维1、烷氧基改性聚三硅氧烷0.4、2-甲基咪唑2、硅烷偶联剂KH5600.8、颜料1、二辛基磺基琥珀酸钠0.4、三乙醇胺油酸皂0.5、二乙二醇单甲醚3、偏硼酸钡3、纳米氧化锌1、去离子水15；
所述水性成膜助剂是由下列重量份（公斤）的原料制成：3-巯基丙酸异辛酯1、甲基丙烯酸甲酯14、丙烯酸丁酯24、丙烯酸羟丙酯13、甲基丙烯酸10、过氧化苯甲酰2、偶氮二异丁腈0.7、乙酸丁酯20、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯5、二甲基乙醇胺3、聚硼硅氧烷3、纳米金红石型二氧化钛4、硅烷偶联剂KH5601.5、无水乙醇15、蒸馏水110；制备方法是将纳米金红石型二氧化钛、聚硼硅氧烷和无水乙醇加到圆底烧瓶中充分搅拌并超声震荡10-20min，并缓缓加入硅烷偶联剂KH560加热至回流，恒温反应1-2小时，过滤并用蒸馏水洗涤三次烘干备用。将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和10-30%的过氧化苯甲酰混匀形成单体混合液备用，将乙酸丁酯加热升温至120-140°C，加入10-20%的单体混合溶液、上述备用物质、3-巯基丙酸异辛酯和偶氮二异丁腈，保温反应45分钟，再缓慢滴加剩余的混合单体溶液和过氧化苯甲酰，确保在1.5小时内滴加结束，恒温保持2-3小时后加入二甲基乙醇胺和蒸馏水，加热脱除溶剂及蒸馏水的共沸物，再加入乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯混合搅拌均匀即可得到水性成膜助剂。
本发明所述一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，由以下的具体步骤制成：
（1）将去离子水、烷氧基改性聚三硅氧烷、三乙醇胺油酸皂混合加到分散釜中，以600-800转/分钟的条件下搅拌3-5分钟；
（2）将转速调至900-1000转/分钟，在分散釜中加入二乙二醇单甲醚、二辛基磺基琥珀酸钠、环氧蚕蛹油酸丁酯搅拌6-8分钟；
（3）将转速调至1400-1600转/分钟，加入水性羟基丙烯酸树脂、水性成膜助剂、水性环氧树脂、纯丙乳液、2-甲基咪唑搅拌15-25分钟；
（4）将转速调至1000-1200转/分钟，依次加入硅烷偶联剂KH560、颜料、纳米陶瓷纤维、海泡石纤维、纳米氧化锌、偏硼酸钡搅拌20-30分钟；
（5）将分散后的物料加到砂磨机中进行研磨分散，过滤后细度小于20μm包装即可。
本发明的涂料固化后漆膜硬度为4H，附着力实验为0级，耐磨性实验（0.5g/r）/mg：5.4，抗冲击实验：50cm，耐水性实验（600h）:无异常，耐沸水实验（100°C ≥12h）：不失光、不起泡，允许轻微变化，可复原，耐醇性实验（无水乙醇浸泡24h）：无异常，耐盐雾性实验（12h）：无变化，耐人工老化实验：1000h不起泡，不剥落，无裂纹。

Claims (2)

1.一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：水性羟基丙烯酸树脂30-34、水性成膜助剂7-9、水性环氧树脂18-23、纯丙乳液7-9、环氧蚕蛹油酸丁酯1-2、纳米陶瓷纤维1-2、海泡石纤维1-3、烷氧基改性聚三硅氧烷0.2-0.4、2-甲基咪唑1-3、硅烷偶联剂KH5600.5-1.0、颜料1-3、二辛基磺基琥珀酸钠0.3-0.5、三乙醇胺油酸皂0.3-0.6、二乙二醇单甲醚1-3、偏硼酸钡3-5、纳米氧化锌1-2、去离子水13-16；
所述水性成膜助剂是由下列重量份的原料制成：3-巯基丙酸异辛酯1-2、甲基丙烯酸甲酯13-16、丙烯酸丁酯22-25、丙烯酸羟丙酯12-15、甲基丙烯酸8-11、过氧化苯甲酰1-3、偶氮二异丁腈0.5-1.0、乙酸丁酯18-22、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯4-6、二甲基乙醇胺3-4、聚硼硅氧烷2-3、纳米金红石型二氧化钛3-5、硅烷偶联剂KH5601-2、无水乙醇10-15、蒸馏水100-150；制备方法是将纳米金红石型二氧化钛、聚硼硅氧烷和无水乙醇加到圆底烧瓶中充分搅拌并超声震荡10-20min，并缓缓加入硅烷偶联剂KH560加热至回流，恒温反应1-2小时，过滤并用蒸馏水洗涤三次烘干备用；
将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和10-30%的过氧化苯甲酰混匀形成单体混合液备用，将乙酸丁酯加热升温至120-140°C，加入10-20%的单体混合溶液、上述备用物质、3-巯基丙酸异辛酯和偶氮二异丁腈，保温反应45分钟，再缓慢滴加剩余的混合单体溶液和过氧化苯甲酰，确保在1.5小时内滴加结束，恒温保持2-3小时后加入二甲基乙醇胺和蒸馏水，加热脱除溶剂及蒸馏水的共沸物，再加入乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯混合搅拌均匀即可得到水性成膜助剂。
2.根据权利要求1所述一种防污抗粉化安全型玻璃涂料，其特征在于，由以下的具体步骤制成：
（1）将去离子水、烷氧基改性聚三硅氧烷、三乙醇胺油酸皂混合加到分散釜中，以600-800转/分钟的条件下搅拌3-5分钟；
（2）将转速调至900-1000转/分钟，在分散釜中加入二乙二醇单甲醚、二辛基磺基琥珀酸钠、环氧蚕蛹油酸丁酯搅拌6-8分钟；
（3）将转速调至1400-1600转/分钟，加入水性羟基丙烯酸树脂、水性成膜助剂、水性环氧树脂、纯丙乳液、2-甲基咪唑搅拌15-25分钟；
（4）将转速调至1000-1200转/分钟，依次加入硅烷偶联剂KH560、颜料、纳米陶瓷纤维、海泡石纤维、纳米氧化锌、偏硼酸钡搅拌20-30分钟；
（5）将分散后的物料加到砂磨机中进行研磨分散，过滤后细度小于20μm包装即可。
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