CN105017917A - 一种耐候性高的水性涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐候性高的水性涂料，属于涂料技术领域。本发明的水性涂料包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液35～50份，水性聚氨酯树脂25～30份，固化剂8～12份，功能助剂0.5～3份，PH调节剂0.5～2份，去离子水35～60份；所述固化剂为三乙烯四胺和N-羟基丙烯酸酰胺中的一种。相对于现有的水性涂料，本发明的水性涂料可用于室内和室外，具有耐候性好，异味小，安全环保的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性涂料，尤其涉及一种耐候性高的水性涂料。
背景技术
丙烯酸树脂涂料它具有优良的工艺性能、机械性能和物理性能，应用十分广泛。但目前绝大多数丙烯酸树脂涂料为溶剂型涂料，多为粘稠的液体或固体的，不溶于水，而溶于芳烃类、酮类等有机溶剂，而有机溶剂易挥发、且易燃易爆，有毒，对环境和人体造成很大的危害，随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格，使用水性涂料的要求日益高涨，丙烯酸树脂涂料水性化便应用而生。
水性涂料中常用丙烯酸乳液为主要成膜物质，但其合成过程中因含其他单体如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等，导致涂料使用后的异味大，不为消费者所接受，通过选用水性纯丙乳液可以解决这一问题；另外，现有的丙烯酸水性涂料的耐候性还有待提高。
如国家知识产权局于2012年11月21日公开的公开号为CN102786625A，名称为“一种用于水性涂料的丙烯酸树脂乳液及其制备方法”的发明专利，该专利公开了丙烯酸树脂乳液主要由：去离子水、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、非离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、单羟乙酯磷酸盐、N，N-二甲基乙醇胺、10%过硫酸胺水溶液等组成。该专利仍然存在异味大和耐候性不够高的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中，水性丙烯酸树脂做成膜物质时，异味大，耐候性不高的问题，提出一种以有机硅改性的纯丙乳液为主要成膜物质的涂料，具有异味小，对环境友好，且耐候性高的优点。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种耐候性高的水性涂料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液35～50份，水性聚氨酯树脂25～30份，固化剂8～12份，功能助剂0.5～3份，PH调节剂0.5～2份，去离子水35～60份；所述固化剂为三乙烯四胺和N-羟基丙烯酸酰胺中的一种。
所述有机硅改性纯丙乳液是通过有机硅缩聚预聚体阴离子乳液与丙烯酸酯类单体乳液接枝共聚得到。
所述功能助剂为防腐剂、紫外线吸收剂、成膜助剂、消泡剂中的至少一种。
所述pH调节剂为氢氧化钠。
本发明的改性纯丙乳液可自己制备，也可通过购买获得，制备方法具体如下：
（1）称取制备纯丙乳液的混合单体，包括：丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯，备用；称取非离子表面活性剂聚氧乙烯壬基酚醚和脂肪仲醇聚氧乙烯复配成乳化剂，待用，取名A乳液；
（2）有机硅缩聚预聚体的制备
称取乳化剂1.3g，加32g去离子水搅拌混合均匀，加入55gD4，搅拌30min后待用；称取1.4g乳化剂，用6.8g去离子水搅拌均匀，加入7gγ-甲基丙烯酰氧基丙基硅烷，搅拌30min，待用，取名B乳液；
称取4.3g十二烷基苯磺酸溶于27.9g去离子水，充分搅拌后移至四口瓶中，搅拌并升温至88～90℃后开始滴加A乳液，滴加结束后恒温35min，开始滴加B乳液，滴加结束后，平衡缩聚60min，然后降温至50℃，用0.5g氨水将PH值调至中性，得到固含量为50%的半透明有机硅缩聚预聚体；
（3）有机硅接枝改性纯丙乳液共聚乳液的制备
取50.1g乳化剂加入到500g去离子水中溶解，置于带搅拌机的玉如花冠中，搅拌下将527g混合单体加入乳化罐中，30min后，将3.2g硫酸铵加入到15.5g去离子水中，制成引发剂溶液。
将500g去离子水、29.9g乳化剂加入带回流冷凝器的四口瓶中，用恒温加热至70～80℃，投入部分预乳液和引发剂溶液，进行初始引发。待液体变成浅蓝色后，开始滴加剩余的预乳液和引发剂溶液，4h内滴完，继续反应半小时后，开始滴加有机硅预聚体乳液，2h内滴完，滴完后继续反应1h后降温至50℃以下，用pH调节剂调节pH值为7～8即可。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
（1）本发明选用有机硅改性的纯丙乳液做主要成膜物质，除了具有纯丙乳液本身的无异味的特点外，有机硅改性后的纯丙乳液配成的水性涂料的耐晒性能更好，久晒后，不容易变色，长时间使用后，外观仍保持一定的平整度，耐久性好，且表面光洁，积尘性低。本发明的水性涂料还添加了功能助剂，进一步提高了水性涂料的性能。
（2）本发明优选的pH调节剂为氢氧化钠，除了价格便宜外，氢氧化钠没有胺类pH调节剂的异味，可避免涂料生产环境以及使用环境的恶劣。
具体实施方式
实施例1
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液35份，水性聚氨酯树脂25，固化剂8份，功能助剂0.5份，PH调节剂0.5份，去离子水35份；所述固化剂为三乙烯四胺。
实施例2
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液50份，水性聚氨酯树脂30份，固化剂12份，功能助剂3份，PH调节剂2份，去离子水60份；所述固化剂为N-羟基丙烯酸酰胺。
实施例3
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液40份，水性聚氨酯树脂28份，固化剂10份，功能助剂0.8份，PH调节剂1份，去离子水55份；所述固化剂为三乙烯四胺。
实施例4
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液48份，水性聚氨酯树脂28份，固化剂11份，功能助剂2.5份，PH调节剂1.5份，去离子水45份；所述固化剂为三乙烯四胺。
本实施例中，有机硅改性纯丙乳液是通过有机硅缩聚预聚体阴离子乳液与丙烯酸酯类单体乳液接枝共聚得到。
实施例5
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液35份，水性聚氨酯树脂30份，固化剂12份，功能助剂0.5份，PH调节剂0.5份，去离子水38份；所述固化剂为三乙烯四胺。
本实施例中，有机硅改性纯丙乳液是通过有机硅缩聚预聚体阴离子乳液与丙烯酸酯类单体乳液接枝共聚得到。
所述功能助剂为防腐剂、紫外线吸收剂、成膜助剂、消泡剂的混合物。
实施例6
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液39份，水性聚氨酯树脂28份，固化剂9份，功能助剂02份，PH调节剂0.6份，去离子水58份；所述固化剂为三乙烯四胺。
本实施例中，有机硅改性纯丙乳液是通过有机硅缩聚预聚体阴离子乳液与丙烯酸酯类单体乳液接枝共聚得到。
所述功能助剂为紫外线吸收剂和成膜助剂。
实施例7
一种耐候性高的水性涂料，包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液48份，水性聚氨酯树脂25份，固化剂8份，功能助剂2.4份，PH调节剂2份，去离子水60份；所述固化剂为三乙烯四胺和N-羟基丙烯酸酰胺中的一种。
本实施例中，有机硅改性纯丙乳液是通过有机硅缩聚预聚体阴离子乳液与丙烯酸酯类单体乳液接枝共聚得到。
所述功能助剂为防腐剂和紫外线吸收剂。
所述pH调节剂为氢氧化钠。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种耐候性高的水性涂料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：有机硅改性纯丙乳液35～50份，水性聚氨酯树脂25～30份，固化剂8～12份，功能助剂0.5～3份，PH调节剂0.5～2份，去离子水35～60份；所述固化剂为三乙烯四胺和N-羟基丙烯酸酰胺中的一种。
2.如权利要求1所述的耐候性高的水性涂料，其特征在于：所述有机硅改性纯丙乳液是通过有机硅缩聚预聚体阴离子乳液与丙烯酸酯类单体乳液接枝共聚得到。
3.如权利要求1所述的耐候性高的水性涂料，其特征在于：所述功能助剂为防腐剂、紫外线吸收剂、成膜助剂、消泡剂中的至少一种。
4.如权利要求1～3任一项所述的耐候性高的水性涂料，其特征在于：所述pH调节剂为氢氧化钠。
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