CN105802429A - 一种抗紫外线涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液80‑100，水15‑25，丙二醇甲醚醋酸酯3‑5，轻质碳酸钙8‑12，高岭土20‑25，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2‑3，十二烷基磺酸钠1‑2，二甲基硅油0.03‑0.05，消泡剂Tego Foamex 843 0.05‑0.07，润湿剂Wet265 0.2‑0.4，润湿剂Wet5000.1‑0.2，流平剂0.4‑0.5，聚丙烯酰胺0.3‑0.5，甲基纤维素0.1‑0.2，1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮0.02‑0.04，紫外线吸收剂UV‑P 0.1‑0.3。本发明抗紫外线性能强，杀菌性能好，耐腐性好。

Description

一种抗紫外线涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种抗紫外线涂料。
背景技术
环氧树脂涂料的附着力强，耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良，广泛用于建筑、化工、汽车、舰船、电气绝缘等方面。但是，环氧树脂涂料的脆性大，长期处于光照的情况下易发生粉化，从而影响环氧树脂涂料的发展。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗紫外线涂料，本发明抗紫外线性能强，杀菌性能好，耐腐性好，耐热性好，耐水性好，机械性能高。
本发明提出的一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液80-100份，水15-25份，丙二醇甲醚醋酸酯3-5份，轻质碳酸钙8-12份，高岭土20-25份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2-3份，十二烷基磺酸钠1-2份，二甲基硅油0.03-0.05份，消泡剂TegoFoamex8430.05-0.07份，润湿剂Wet2650.2-0.4份，润湿剂Wet5000.1-0.2份，流平剂0.4-0.5份，聚丙烯酰胺0.3-0.5份，甲基纤维素0.1-0.2份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.02-0.04份，紫外线吸收剂UV-P0.1-0.3份；
其中，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度，滴加盐酸溶液，保温搅拌，加入硅烷偶联剂，继续保温搅拌，升温，保温搅拌得到溶液A；取环氧树脂，升温，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，升温，保温搅拌，加入三苯基膦，滴加溶液A，保温搅拌，降温，加水混匀，调节pH得到改性环氧树脂乳液。
优选地，轻质碳酸钙和高岭土均为200-300目。
优选地，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至20-30℃，滴加质量分数为8.8-9.2wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌0.6-1h，加入硅烷偶联剂，继续保温搅拌20-24h，升温至70-80℃，保温搅拌2-2.5h得到溶液A；取环氧树脂，升温至80-90℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至100-120℃，保温搅拌4-5h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1-1.5h，降温至70-80℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝6-7得到改性环氧树脂乳液。
优选地，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
优选地，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，环氧树脂为环氧树脂E-44。
优选地，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为6-7：30-35。
优选地，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、硅烷偶联剂的重量比为17-20：6.9-8.1：9.6-11.2：8-9。
优选地，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，环氧树脂、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为25-35：13-17：18-22：4.5-5.5：3-5：2.8-3.4：0.5-0.6：0.1-0.3：13-15：60-65。
优选地，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液85-95份，水18-22份，丙二醇甲醚醋酸酯3.5-4.5份，轻质碳酸钙9-11份，高岭土21-23份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2.3-2.7份，十二烷基磺酸钠1.2-1.8份，二甲基硅油0.035-0.045份，消泡剂TegoFoamex8430.055-0.065份，润湿剂Wet2650.25-0.35份，润湿剂Wet5000.13-0.17份，流平剂0.42-0.48份，聚丙烯酰胺0.35-0.45份，甲基纤维素0.12-0.18份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.025-0.035份，紫外线吸收剂UV-P0.15-0.25份。
优选地，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液90份，水20份，丙二醇甲醚醋酸酯4份，轻质碳酸钙10份，高岭土22份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2.5份，十二烷基磺酸钠1.5份，二甲基硅油0.04份，消泡剂TegoFoamex8430.06份，润湿剂Wet2650.3份，润湿剂Wet5000.15份，流平剂0.45份，聚丙烯酰胺0.4份，甲基纤维素0.15份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.03份，紫外线吸收剂UV-P0.2份。
上述改性环氧树脂乳液的制备过程中，三乙胺的作用是调节pH，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
上述水均为去离子水。
本发明的制备方法如下：将改性环氧树脂乳液、水混合，以600r/min的速度搅拌8min，加入丙二醇甲醚醋酸酯继续搅拌6min，加入十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、十二烷基磺酸钠、二甲基硅油、消泡剂TegoFoamex843、润湿剂Wet265、润湿剂Wet500、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、紫外线吸收剂UV-P继续搅拌15min，加入轻质碳酸钙、高岭土，以1200r/min的速度搅拌10min，加入流平剂，以600r/min的速度搅拌6min，加入聚丙烯酰胺、甲基纤维素，以500r/min的速度搅拌15min得到抗紫外线涂料。
本发明选用钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷反应得到γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝改性的纳米二氧化钛溶胶即溶液A，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷增加了纳米二氧化钛溶胶的非极性，避免了纳米二氧化钛的团聚，增加了纳米二氧化钛与环氧树脂的相容性，并在纳米二氧化钛上引入了环氧基，纳米二氧化钛具有良好的抗紫外线性能、杀菌性能、耐腐性、耐热性、硬度和耐水性；环氧树脂和丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯在过氧化苯甲酰的作用下，一方面，通过环氧树脂上的亚甲基与丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯中的碳碳双键发生自由基反应，将丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯接枝到环氧树脂上，从而增加了环氧树脂的极性，进一步增加了环氧树脂和纳米二氧化钛的相容性，使二者均匀分散，另一方面，丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯按照一定比例接枝，改善了环氧树脂的韧性和抗冲击性能，从而大大增加了本发明的韧性和抗冲击性能，另外由于接枝丙烯酸，在环氧树脂上引入了羧基，溶液A中纳米二氧化钛溶胶上的环氧基可以与环氧树脂上的羧基发生反应，从而将纳米二氧化钛、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯均接枝到环氧树脂上得到改性环氧树脂乳液，纳米二氧化钛、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯相互配合从而大大增加了本发明的抗紫外线性能、杀菌性能、耐腐性、耐热性、耐水性和机械性能，避免了环氧树脂的粉化；轻质碳酸钙、高岭土可以进一步增加本发明的机械性能和耐磨性，降低本发明的成本；十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、十二烷基磺酸钠、二甲基硅油、消泡剂TegoFoamex843、润湿剂Wet265、润湿剂Wet500、流平剂相互作用，可以促进各物质均匀分散，增加本发明的稳定性和机械性能；1，2-苯并异噻唑啉-3-酮可以纳米二氧化钛溶胶相互作用，增加本发明杀菌防腐防霉性；紫外线吸收剂UV-P和纳米二氧化钛溶胶相互作用，进一步增加本发明的抗紫外线性能；丙二醇甲醚醋酸酯为成膜助剂，增加本发明的成膜性；聚丙烯酰胺、甲基纤维素为增稠剂，上述各物质相互配合，可以增加本发明的抗紫外线性能、杀菌性能、耐腐性、耐热性、耐水性和机械性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液80份，水25份，丙二醇甲醚醋酸酯3份，轻质碳酸钙12份，高岭土20份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱3份，十二烷基磺酸钠1份，二甲基硅油0.05份，消泡剂TegoFoamex8430.05份，润湿剂Wet2650.4份，润湿剂Wet5000.1份，流平剂0.5份，聚丙烯酰胺0.3份，甲基纤维素0.2份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.02份，紫外线吸收剂UV-P0.3份；
在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至20℃，滴加质量分数为9.2wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌0.6h，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，继续保温搅拌24h，升温至70℃，保温搅拌2.5h得到溶液A，其中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为6：35，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为17：8.1：9.6：9；取环氧树脂E-44，升温至80℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至120℃，保温搅拌4h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1.5h，降温至70℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝7得到改性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂E-44、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为25：17：18：5.5：3：3.4：0.5：0.3：13：65。
实施例2
一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液100份，水15份，丙二醇甲醚醋酸酯5份，200目轻质碳酸钙8份，300目高岭土25份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2份，十二烷基磺酸钠2份，二甲基硅油0.03份，消泡剂TegoFoamex8430.07份，润湿剂Wet2650.2份，润湿剂Wet5000.2份，流平剂0.4份，聚丙烯酰胺0.5份，甲基纤维素0.1份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.04份，紫外线吸收剂UV-P0.1份；
在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至30℃，滴加质量分数为8.8wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌1h，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，继续保温搅拌20h，升温至80℃，保温搅拌2h得到溶液A，其中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为7：30，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为20：6.9：11.2：8；取环氧树脂E-44，升温至90℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至100℃，保温搅拌5h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1h，降温至80℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝6得到改性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂E-44、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为35：13：22：4.5：5：2.8：0.6：0.1：15：60。
实施例3
一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液85份，水22份，丙二醇甲醚醋酸酯3.5份，300目轻质碳酸钙11份，200目高岭土21份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2.7份，十二烷基磺酸钠1.2份，二甲基硅油0.045份，消泡剂TegoFoamex8430.055份，润湿剂Wet2650.35份，润湿剂Wet5000.13份，流平剂0.48份，聚丙烯酰胺0.35份，甲基纤维素0.18份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.025份，紫外线吸收剂UV-P0.25份；
在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至22℃，滴加质量分数为9.1wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌0.7h，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，继续保温搅拌23h，升温至73℃，保温搅拌2.4h得到溶液A，其中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为6.3：34，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为18：7.8：10：8.7；取环氧树脂E-44，升温至83℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至115℃，保温搅拌4.2h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1.3h，降温至78℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝6.2得到改性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂E-44、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为33：14：21：4.7：4.5：3：0.58：0.15：14.5：61。
实施例4
一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液95份，水18份，丙二醇甲醚醋酸酯4.5份，200目轻质碳酸钙9份，300目高岭土23份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2.3份，十二烷基磺酸钠1.8份，二甲基硅油0.035份，消泡剂TegoFoamex8430.065份，润湿剂Wet2650.25份，润湿剂Wet5000.17份，流平剂0.42份，聚丙烯酰胺0.45份，甲基纤维素0.12份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.035份，紫外线吸收剂UV-P0.15份；
在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至28℃，滴加质量分数为8.9wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌0.9h，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，继续保温搅拌21h，升温至77℃，保温搅拌2.2h得到溶液A，其中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为6.7：32，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为19：7.2：10.8：8.3；取环氧树脂E-44，升温至87℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至105℃，保温搅拌4.8h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1.1h，降温至72℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝6.8得到改性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂E-44、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为27：16：19：5.3：3.5：3.2：0.52：0.25：13.5：63。
实施例5
一种抗紫外线涂料，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液90份，水20份，丙二醇甲醚醋酸酯4份，250目轻质碳酸钙10份，250目高岭土22份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2.5份，十二烷基磺酸钠1.5份，二甲基硅油0.04份，消泡剂TegoFoamex8430.06份，润湿剂Wet2650.3份，润湿剂Wet5000.15份，流平剂0.45份，聚丙烯酰胺0.4份，甲基纤维素0.15份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.03份，紫外线吸收剂UV-P0.2份；
在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至25℃，滴加质量分数为9wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌0.8h，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，继续保温搅拌22h，升温至75℃，保温搅拌2.3h得到溶液A，其中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为6.5：33，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为18.5：7.5：10.4：8.5；取环氧树脂E-44，升温至85℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至110℃，保温搅拌4.5h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1.2h，降温至75℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝6.5得到改性环氧树脂乳液，其中，环氧树脂E-44、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为30：15：20：5：4：3.1：0.55：0.2：14：62。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗紫外线涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性环氧树脂乳液80-100份，水15-25份，丙二醇甲醚醋酸酯3-5份，轻质碳酸钙8-12份，高岭土20-25份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱2-3份，十二烷基磺酸钠1-2份，二甲基硅油0.03-0.05份，消泡剂TegoFoamex8430.05-0.07份，润湿剂Wet2650.2-0.4份，润湿剂Wet5000.1-0.2份，流平剂0.4-0.5份，聚丙烯酰胺0.3-0.5份，甲基纤维素0.1-0.2份，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.02-0.04份，紫外线吸收剂UV-P0.1-0.3份；
其中，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度，滴加盐酸溶液，保温搅拌，加入硅烷偶联剂，继续保温搅拌，升温，保温搅拌得到溶液A；取环氧树脂，升温，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，升温，保温搅拌，加入三苯基膦，滴加溶液A，保温搅拌，降温，加水混匀，调节pH得到改性环氧树脂乳液。
2.根据权利要求1所述抗紫外线涂料，其特征在于，轻质碳酸钙和高岭土均为200-300目。
3.根据权利要求1或2所述抗紫外线涂料，其特征在于，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，将钛酸丁酯、乙醇混匀，调节温度至20-30℃，滴加质量分数为8.8-9.2wt％盐酸溶液，15min内滴加完毕，保温搅拌0.6-1h，加入硅烷偶联剂，继续保温搅拌20-24h，升温至70-80℃，保温搅拌2-2.5h得到溶液A；取环氧树脂，升温至80-90℃，加入乙二醇丁醚、正丁醇混匀，滴加丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，在2h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，升温至100-120℃，保温搅拌4-5h，加入三苯基膦，滴加溶液A，在1h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，保温搅拌1-1.5h，降温至70-80℃，加水混匀，用三乙胺调节pH＝6-7得到改性环氧树脂乳液。
4.根据权利要求1-3任一项所述抗紫外线涂料，其特征在于，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1-4任一项所述抗紫外线涂料，其特征在于，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，环氧树脂为环氧树脂E-44。
6.根据权利要求1-5任一项所述抗紫外线涂料，其特征在于，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，盐酸溶液的溶剂是乙醇和水的混合溶剂，其中，水、乙醇的体积比为6-7：30-35。
7.根据权利要求1-6任一项所述抗紫外线涂料，其特征在于，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、硅烷偶联剂的重量比为17-20：6.9-8.1：9.6-11.2：8-9。
8.根据权利要求1-7任一项所述抗紫外线涂料，其特征在于，在改性环氧树脂乳液的制备过程中，环氧树脂、乙二醇丁醚、正丁醇、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰、三苯基膦、溶液A、水的重量比为25-35：13-17：18-22：4.5-5.5：3-5：2.8-3.4：0.5-0.6：0.1-0.3：13-15：60-65。
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