CN106867394A - 一种双交联水性涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双交联水性涂料，由以下重量份数的各组分组成：乙烯基硅氧烷2‑10份；水15‑30份；表面活性剂5‑20份；聚氨酯丙烯酸酯15‑30份；自由基促进剂0.2‑4份；颜填料10‑50份；偶联剂0.1‑2份；润湿分散剂0‑2份；消泡剂0‑0.5份；流平剂0‑0.5份；抗霉剂0‑1份；缩合反应催化剂0.01‑1份；α,ω‑二羟基聚硅氧烷15‑25份；自由基引发剂0.1‑2份。本发明通过自由基加成反应与有机硅缩合反应构筑双交联分子网络结构，以获得高度致密的、适当低表面能的、力学综合性能良好的涂膜表面，使得外界侵入物(如污渍、涂鸦、水彩笔、白板笔、记号笔等)难以渗透，从而达到不借助清洁剂，易擦易写易打理耐沾污的目的。

Description

一种双交联水性涂料
技术领域
本发明涉及一种双交联水性涂料及其制备方法。
技术背景
随着物质经济的发展，人们对生存和生活质量最求的日益增高，涂料作为消费领域的必需品之一同样被赋予了更多更高的期待。健康、环保、功能、智能等这些昔日看似与涂料产业不太相关的字眼，如今已经成为引领涂料行业发展的旗帜。对于通过使用涂料而获得表面，不仅要求平整、光滑、色泽好、颜色绚丽等，在很多场所还要求耐玷污、耐擦写、可涂鸦、好打理、易清洁等。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的双交联水性涂料，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种水性涂料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种双交联水性涂料，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：
进一步的，所述双交联水性涂料的制备方法如下：
S1、将乙烯基硅氧烷、水、表面活性剂、聚氨酯丙烯酸酯、自由基促进剂、颜填料、偶联剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、抗霉剂混合，并搅拌、研磨均匀后得到A组分；
S2、将α,ω-二羟基聚硅氧烷、缩合反应催化剂、自由基引发剂混合均匀后得到B组分；
S3、将A组分和B组分混合搅拌均匀后，放置5小时以上，得到水性涂料。
进一步的，所述乙烯基硅氧烷为乙烯基三乙氧硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
进一步的，所述缩合反应催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋中的任一种。
进一步的，所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两亲性表面活性剂、非离子型表面活性剂中的任一种。
进一步的，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；所述阳离子型表面活性剂为如季铵化物；所述两亲性表面活性剂为如卵磷脂；所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。
进一步的，所述自由基引发剂为无机过氧化物类、有机过氧化物类、偶氮类、氧化还原体系类中的任一种。
进一步的，所述无机过氧化物类为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任一种；
所述有机过氧化物类为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢中的任一种；
所述偶氮类为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任一种；
所述氧化还原体系类为过氧化苯甲酰和蔗糖混合物、叔丁基过氧化氢和雕白块混合物、叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠混合物、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺混合物、过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合物、过硫酸钾和亚硫酸氢钠混合物、过氧化氢和酒石酸混合物、过氧化氢和吊白块混合物、过硫酸铵和硫酸亚铁混合物、过氧化氢和硫酸亚铁混合物、过氧化苯甲酰和N，N-二乙基苯胺混合物、过氧化苯甲酰和焦磷酸亚铁混合物、过硫酸钾和硝酸银混合物、过硫酸盐和硫醇混合物、异丙苯过氧化氢和氯化亚铁混合物、过硫酸钾和氯化亚铁混合物、过氧化氢和氯化亚铁混合物、异丙苯过氧化氢和四乙烯亚胺混合物中的任一种。
进一步的，所述自由基促进剂为有机胺类促进剂或钴盐类促进剂。
进一步的，所述有机胺类促进剂为四甲基乙二胺、三亚乙基二胺中的任一种；所述钴盐类促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴中的任一种。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明通过自由基加成反应与有机硅缩合反应构筑双交联分子网络结构，以获得高度致密的、适当低表面能的、力学综合性能良好的涂膜表面，使得外界侵入物(如污渍、涂鸦、水彩笔、白板笔、记号笔等)难以渗透，从而达到不借助清洁剂，易擦易写易打理耐沾污的目的。
(2)本发明配方中不使用含氟原料和异氰酸酯基固化剂。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种双交联水性涂料，由以下重量份数的各组分组成：
乙烯基硅氧烷2份；水15份；表面活性剂5份；聚氨酯丙烯酸酯15份；自由基促进剂0.2份；颜填料10份；偶联剂0.1份；缩合反应催化剂0.01份；α,ω-二羟基聚硅氧烷15份；自由基引发剂0.1份。
其制备方法如下：
S1、将乙烯基硅氧烷、水、表面活性剂、聚氨酯丙烯酸酯、自由基促进剂、颜填料、偶联剂混合，并搅拌、研磨均匀后得到A组分；
S2、将α,ω-二羟基聚硅氧烷、缩合反应催化剂、自由基引发剂混合均匀后得到B组分；
S3、将A组分和B组分混合搅拌均匀后，放置5小时以上，得到水性涂料。
实施例2
一种双交联水性涂料，由以下重量份数的各组分组成：
乙烯基硅氧烷2份；水15份；表面活性剂5份；聚氨酯丙烯酸酯15份；自由基促进剂0.2份；颜填料10份；偶联剂0.1份；润湿分散剂0.01份；消泡剂0.01份；流平剂0.01份；抗霉剂0.01份；缩合反应催化剂0.01份；α,ω-二羟基聚硅氧烷15份；自由基引发剂0.1份。
进一步的，所述双交联水性涂料的制备方法如下：
S1、将乙烯基硅氧烷、水、表面活性剂、聚氨酯丙烯酸酯、自由基促进剂、颜填料、偶联剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、抗霉剂混合，并搅拌、研磨均匀后得到A组分；
S2、将α,ω-二羟基聚硅氧烷、缩合反应催化剂、自由基引发剂混合均匀后得到B组分；
S3、将A组分和B组分混合搅拌均匀后，放置5小时以上，得到水性涂料。
实施例3
一种双交联水性涂料，由以下重量份数的各组分组成：
乙烯基硅氧烷5份；水20份；表面活性剂10份；聚氨酯丙烯酸酯20份；自由基促进剂2份；颜填料25份；偶联剂1份；润湿分散剂1份；消泡剂0.3份；流平剂0.3份；抗霉剂0.5份；缩合反应催化剂0.5份；α,ω-二羟基聚硅氧烷20份；自由基引发剂1份。
进一步的，所述双交联水性涂料的制备方法如下：
S1、将乙烯基硅氧烷、水、表面活性剂、聚氨酯丙烯酸酯、自由基促进剂、颜填料、偶联剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、抗霉剂混合，并搅拌、研磨均匀后得到A组分；
S2、将α,ω-二羟基聚硅氧烷、缩合反应催化剂、自由基引发剂混合均匀后得到B组分；
S3、将A组分和B组分混合搅拌均匀后，放置5小时以上，得到水性涂料。
实施例4
乙烯基硅氧烷10份；水30份；表面活性剂20份；聚氨酯丙烯酸酯30份；自由基促进剂4份；颜填料50份；偶联剂2份；润湿分散剂2份；消泡剂0.5份；流平剂0.5份；抗霉剂1份；缩合反应催化剂1份；α,ω-二羟基聚硅氧烷25份；自由基引发剂2份。
进一步的，所述双交联水性涂料的制备方法如下：
S1、将乙烯基硅氧烷、水、表面活性剂、聚氨酯丙烯酸酯、自由基促进剂、颜填料、偶联剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、抗霉剂混合，并搅拌、研磨均匀后得到A组分；
S2、将α,ω-二羟基聚硅氧烷、缩合反应催化剂、自由基引发剂混合均匀后得到B组分；
S3、将A组分和B组分混合搅拌均匀后，放置5小时以上，得到水性涂料。
本发明中所述乙烯基硅氧烷为乙烯基三乙氧硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
本发明中所述缩合反应催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋中的任一种。
本发明中所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两亲性表面活性剂、非离子型表面活性剂中的任一种。
本发明中所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；所述阳离子型表面活性剂为如季铵化物；所述两亲性表面活性剂为如卵磷脂；所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。
本发明中所述自由基引发剂为无机过氧化物类、有机过氧化物类、偶氮类、氧化还原体系类中的任一种；其中，所述无机过氧化物类为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任一种；所述有机过氧化物类为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢中的任一种；所述偶氮类为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任一种；所述氧化还原体系类为过氧化苯甲酰和蔗糖混合物、叔丁基过氧化氢和雕白块混合物、叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠混合物、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺混合物、过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合物、过硫酸钾和亚硫酸氢钠混合物、过氧化氢和酒石酸混合物、过氧化氢和吊白块混合物、过硫酸铵和硫酸亚铁混合物、过氧化氢和硫酸亚铁混合物、过氧化苯甲酰和N，N-二乙基苯胺混合物、过氧化苯甲酰和焦磷酸亚铁混合物、过硫酸钾和硝酸银混合物、过硫酸盐和硫醇混合物、异丙苯过氧化氢和氯化亚铁混合物、过硫酸钾和氯化亚铁混合物、过氧化氢和氯化亚铁混合物、异丙苯过氧化氢和四乙烯亚胺混合物中的任一种。
本发明中，所述自由基促进剂为有机胺类促进剂或钴盐类促进剂，其中，所述有机胺类促进剂为四甲基乙二胺、三亚乙基二胺中的任一种；所述钴盐类促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴中的任一种。
本发明至少具有以下优点：
(1)本发明通过自由基加成反应与有机硅缩合反应构筑双交联分子网络结构，以获得高度致密的、适当低表面能的、力学综合性能良好的涂膜表面，使得外界侵入物(如污渍、涂鸦、水彩笔、白板笔、记号笔等)难以渗透，从而达到不借助清洁剂，易擦易写易打理耐沾污的目的。
(2)本发明配方中不使用含氟原料和异氰酸酯基固化剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双交联水性涂料，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：
2.根据权利要求1所述的一种双交联水性涂料，其特征在于，所述双交联水性涂料的制备方法如下：
S1、将乙烯基硅氧烷、水、表面活性剂、聚氨酯丙烯酸酯、自由基促进剂、颜填料、偶联剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、抗霉剂混合，并搅拌、研磨均匀后得到A组分；
S2、将α,ω-二羟基聚硅氧烷、缩合反应催化剂、自由基引发剂混合均匀后得到B组分；
S3、将A组分和B组分混合搅拌均匀后，放置5小时以上，得到水性涂料。
3.根据权利要求2所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述乙烯基硅氧烷为乙烯基三乙氧硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述缩合反应催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋中的任一种。
5.根据权利要求2所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两亲性表面活性剂、非离子型表面活性剂中的任一种。
6.根据权利要求5所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；所述阳离子型表面活性剂为如季铵化物；所述两亲性表面活性剂为如卵磷脂；所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。
7.根据权利要求2所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述自由基引发剂为无机过氧化物类、有机过氧化物类、偶氮类、氧化还原体系类中的任一种。
8.根据权利要求7所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：
所述无机过氧化物类为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任一种；
所述有机过氧化物类为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢中的任一种；
所述偶氮类为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任一种；
所述氧化还原体系类为过氧化苯甲酰和蔗糖混合物、叔丁基过氧化氢和雕白块混合物、叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠混合物、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺混合物、过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合物、过硫酸钾和亚硫酸氢钠混合物、过氧化氢和酒石酸混合物、过氧化氢和吊白块混合物、过硫酸铵和硫酸亚铁混合物、过氧化氢和硫酸亚铁混合物、过氧化苯甲酰和N，N-二乙基苯胺混合物、过氧化苯甲酰和焦磷酸亚铁混合物、过硫酸钾和硝酸银混合物、过硫酸盐和硫醇混合物、异丙苯过氧化氢和氯化亚铁混合物、过硫酸钾和氯化亚铁混合物、过氧化氢和氯化亚铁混合物、异丙苯过氧化氢和四乙烯亚胺混合物中的任一种。
9.根据权利要求2所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述自由基促进剂为有机胺类促进剂或钴盐类促进剂。
10.根据权利要求9所述的一种双交联水性涂料，其特征在于：所述有机胺类促进剂为四甲基乙二胺、三亚乙基二胺中的任一种；所述钴盐类促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴中的任一种。
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