CN107418277B - 一种水性纳米长效防腐面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种水性纳米长效防腐面漆及其制备方法。该面漆由A、B两组分组成，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液30‑40份、改性纳米二氧化硅溶胶10‑20份、消泡剂0.5‑1份、流平剂0.3‑0.8份、助溶剂5‑10份、增稠剂0.5‑1份、润湿剂1‑3份、去离子水余量；所述的B组分为水性固化剂。本发明的水性纳米长效防腐面漆，其具有长久优异的防腐性能，基材附着力强，硬度高，耐摩擦性能优，优异的耐盐雾性，施工适应性强等优点；制备方法简单，成本低廉，易于操作，环保无污染，涂膜快干，施工周期短。

Description

一种水性纳米长效防腐面漆及其制备方法
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种水性纳米长效防腐面漆及其制备方法。
背景技术
金属构件大多采用碳钢、不锈钢等材料。金属的腐蚀给人类带来了巨大的经济损失，目前，每年由于金属腐蚀所造成的损失大约占世界生产总值的5％。为了防止和减缓腐蚀，相继开发了许多防腐蚀方法，其中防腐蚀材料保护最方便、经济。一般防腐材料，如氯化橡胶、环氧云铁及环氧涂料等涂料只具有屏蔽保护作用，而且，溶剂性涂料涂装后会带来VOC(挥发性有机化合物)的排放，污染环境，对人体健康造成危害。据资料显示，钢铁制品及其设施在涂装过程中挥发的VOC总量占全球VOC总量的20％以上，已经成为大气的主要污染之一，随着社会环保意识的增强以及环保法规的日益严格，而水性涂料以水作为溶剂，无毒，无溶剂气味，符合环保发展趋势。
金属防护涂层通常由三个涂层构成，包括防腐底漆涂层、中间涂层以及防腐面漆，防腐面漆是整个防腐涂料的第一道屏障，直接影响防腐涂层的耐老化、耐溶剂、耐油性等性能，对提高防腐底漆的性能至关重要。公开号为CN102604513A的中国专利报道了一种环氧防腐面漆及其制备方法，其核心技术是以二甲苯、正丁醇为溶剂，环氧树脂为基体树脂配合颜填料构成了甲组分，乙组分为环氧固化剂，得到的环氧防腐面漆由于使用了二甲苯，对环境造成巨大的污染，同时对人的身体健康也造成危害；公开号为CN101619183的中国专利，公开了一种水性防腐面漆，该防腐面漆包括水性丙烯酸乳液、纳米颜料以及填料，该防腐面漆使用了普通的水性丙烯酸乳液为基体树脂，导致了其耐老化、耐溶剂性能有待于进一步提高。即使考虑采用具有很好的化学防锈和物理屏蔽功能的颜填料来提高产品的防锈性能，但由于成膜物自身的一些缺陷，如：由于乳液聚合时采用的乳化剂，它至始至终都残存于漆膜间，从而影响了漆膜的致密性和耐水性，最终会影响产品的防护性能。纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能。到目前为止，将含锌配合聚合物接枝到纳米二氧化硅表面来改善涂料的防腐性能还未见报道。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水性纳米长效防腐面漆，其具有长久优异的防腐性能，基材附着力强，硬度高，耐摩擦性能优，优异的耐盐雾性，施工适应性强等优点。本发明还提供了一种水性纳米长效防腐面漆的制备方法。
实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种水性纳米长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，所述的A组分和B组分的重量比为100：20-30，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液30-40份、改性纳米二氧化硅溶胶10-20份、消泡剂0.5-1份、流平剂0.3-0.8份、助溶剂5-10份、增稠剂0.5-1份、润湿剂1-3份、去离子水余量；所述的B组分为水性固化剂。
具体地，上述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将20-25份羟丙基聚二甲基硅氧烷和30-35份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1-2h，加入5-10份聚乙二醇和1-5份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将5-10份丙烯酸单体和0.5-1份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应3-5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入6-10份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入5-10份乙二醇进行扩链，搅拌反应1-3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
进一步，上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，所述的改性纳米二氧化硅溶胶通过如下方法制备：
(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:(1-2)，氯仿做溶剂，Na H作为催化剂，温度控制50-60℃反应24-36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节pH＝6-7，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1，反应方程式如下：
(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和烷基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：(1.1-1.6)，以氯仿为溶剂，三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3，反应方程式如下：
其中R为CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3；
(3)将质量分数均为10％的锌盐DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2,9-二甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在40-60℃，配合反应24-48h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物，其结构式如下：
(4)取1-5份溴化十六烷三甲基铵溶解于40-50份乙醇与去离子水体积比为3：1的溶液中，在磁力搅拌条件下，缓慢滴加10-20份质量分数为45％的正硅酸乙酯乙醇溶液，待滴加完毕后升高体系温度为40-50℃，持续搅拌5-8h，将沉淀物离心分离、蒸馏水洗涤2次、无水乙醇洗涤1次后置于80℃鼓风干燥箱中烘干，即可得到白色纳米SiO2微球；
(5)取干燥后的SiO2微球加入适量的DMF，超声1-2h，然后加入与SiO2微球质量比为(5-1)：1的β-二酮锌大分子配合物，搅拌溶解后加入SiO2微球质量的3-5％的无水HCl，在温度为40-60℃下反应18-24h，即改性纳米二氧化硅溶胶，其反应方程式如下：
进一步，上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：步骤(3)所述的锌盐为硝酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种。
进一步，上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：步骤(4)所述的纳米SiO2微球的粒径为10-100nm。
进一步，上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：所述的消泡剂为氟改性硅氧烷消泡剂，优选毕克化学的BYK066N；流平剂为氟改性丙烯酸聚合物，优选汽巴公司的EFKA3777；助溶剂为异丙醇、增稠剂为羧甲基纤维素、润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，优选上海荟研新材料有限公司608。
进一步，上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：所述的水性固化剂为水性多异氰酸酯。
一种水性纳米长效防腐面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、改性纳米二氧化硅溶胶、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20-30混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
本发明所具有的有益效果：
(1)本发明的水性纳米长效防腐面漆，纳米二氧化硅微球表面经过改性处理后其结构含有与树脂亲和力强的基团，大大提高纳米二氧化硅在树脂中的分散性，避免分散剂的使用；且硅溶胶能渗透到基材的内部，阻塞微细的毛细管，防止水分子的渗透,以提高成膜物的致密性和耐水性，达到提高产品的防腐蚀性能的目的。
(2)本发明的水性纳米长效防腐面漆，通常，有机小分子锌配合物或锌氧化物被简单地掺杂进基质中，因而在实际应用中存在许多缺陷，例如，机械性能差，热稳定行不好，加工性能与基质的相容性差。此外，小分子配合物包含许多的水分子配合。本发明的聚合物锌配合物材料，不仅拥有锌离子独特的防腐性能，而且拥有好的机械性能和化学稳定性，加工性能与基质相容性也很好，与二氧化硅形成致密的防腐涂层协同作用，结合能力强，双重防腐蚀能力，防腐蚀能力更强。。
(3)本发明的水性纳米长效防腐面漆，其具有长久优异的防腐性能，基材附着力强，硬度高，耐摩擦性能优，优异的耐盐雾性，施工适应性强等优点；制备方法简单，成本低廉，易于操作，环保无污染，涂膜快干，施工周期短。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种水性纳米长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液30份、改性纳米二氧化硅溶胶15份、消泡剂BYK066N 1份、流平剂EFKA3777 0.5份、异丙醇10份、增稠剂0.5份、润湿剂608 2份、去离子水余量；所述的B组分为水性多异氰酸酯；
其中，所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将20份羟丙基聚二甲基硅氧烷和30份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1h，加入5份聚乙二醇和3份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将5份丙烯酸单体和1份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入6份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入5份乙二醇进行扩链，搅拌反应3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，所述的改性纳米二氧化硅溶胶通过如下方法制备：
(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:1，氯仿做溶剂，原料质量0.01％的Na H作为催化剂，温度控制50℃反应36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节pH＝6，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1；
(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和甲基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：1.4，以氯仿为溶剂，原料质量的0.03％三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，加入量为产物2质量的0.02％，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3；
(3)将质量分数均为10％的硫酸锌DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2,9-二甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在60℃，配合反应24h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物；
(4)取1-5份溴化十六烷三甲基铵溶解于40份乙醇与去离子水体积比为3：1的溶液中，在磁力搅拌条件下，缓慢滴加20份质量分数为45％的正硅酸乙酯乙醇溶液，待滴加完毕后升高体系温度为50℃，持续搅拌5h，将沉淀物离心分离、蒸馏水洗涤2次、无水乙醇洗涤1次后置于80℃鼓风干燥箱中烘干，即可得到粒径为50nm的白色纳米SiO2微球；
(5)取干燥后的SiO2微球加入适量的DMF，超声1-2h，然后加入与SiO2微球质量比为3：1的β-二酮锌大分子配合物，搅拌溶解后加入SiO2微球质量的3％的无水HCl，在温度为40-60℃下反应18-24h，即改性纳米二氧化硅溶胶。
一种水性纳米长效防腐面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、改性纳米二氧化硅溶胶、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
实施例2
一种水性纳米长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液40份、改性纳米二氧化硅溶胶10份、消泡剂BYK066N0.5份、流平剂EFKA3777 0.3份、异丙醇5份、增稠剂0.8份、润湿剂608 1份、去离子水余量；所述的B组分为水性多异氰酸酯；
其中，所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将22份羟丙基聚二甲基硅氧烷和35份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1h，加入8份聚乙二醇和1份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将10份丙烯酸单体和0.5份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入10份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入10份乙二醇进行扩链，搅拌反应3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，所述的改性纳米二氧化硅溶胶通过如下方法制备：
(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:1.5，氯仿做溶剂，原料质量0.01％的Na H作为催化剂，温度控制50℃反应36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节pH＝6.5，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1；
(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和乙基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：1.1，以氯仿为溶剂，原料质量的0.03％三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，加入量为产物2质量的0.02％，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3；
(3)将质量分数均为10％的硝酸锌DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2,9-二甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在60℃，配合反应24h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物；
(4)取1-5份溴化十六烷三甲基铵溶解于45份乙醇与去离子水体积比为3：1的溶液中，在磁力搅拌条件下，缓慢滴加15份质量分数为45％的正硅酸乙酯乙醇溶液，待滴加完毕后升高体系温度为50℃，持续搅拌5h，将沉淀物离心分离、蒸馏水洗涤2次、无水乙醇洗涤1次后置于80℃鼓风干燥箱中烘干，即可得到粒径为50nm的白色纳米SiO2微球；
(5)取干燥后的SiO2微球加入适量的DMF，超声1-2h，然后加入与SiO2微球质量比为1：1的β-二酮锌大分子配合物，搅拌溶解后加入SiO2微球质量的4％的无水HCl，在温度为40-60℃下反应18-24h，即改性纳米二氧化硅溶胶。
一种水性纳米长效防腐面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、改性纳米二氧化硅溶胶、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
实施例3
一种水性纳米长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液35份、改性纳米二氧化硅溶胶20份、消泡剂BYK066N0.8份、流平剂EFKA3777 0.8份、异丙醇8份、增稠剂1份、润湿剂608 3份、去离子水余量；所述的B组分为水性多异氰酸酯；
其中，所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将25份羟丙基聚二甲基硅氧烷和35份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1h，加入10份聚乙二醇和5份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将10份丙烯酸单体和0.5份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入10份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入10份乙二醇进行扩链，搅拌反应3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，所述的改性纳米二氧化硅溶胶通过如下方法制备：
(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:2，氯仿做溶剂，原料质量0.01％的Na H作为催化剂，温度控制50℃反应36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节pH＝7，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1；
(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和丙基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：1.6，以氯仿为溶剂，原料质量的0.03％三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，加入量为产物2质量的0.02％，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3；
(3)将质量分数均为10％的硝酸锌DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2,9-二甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在60℃，配合反应24h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物；
(4)取1-5份溴化十六烷三甲基铵溶解于50份乙醇与去离子水体积比为3：1的溶液中，在磁力搅拌条件下，缓慢滴加20份质量分数为45％的正硅酸乙酯乙醇溶液，待滴加完毕后升高体系温度为50℃，持续搅拌5h，将沉淀物离心分离、蒸馏水洗涤2次、无水乙醇洗涤1次后置于80℃鼓风干燥箱中烘干，即可得到粒径为50nm的白色纳米SiO2微球；
(5)取干燥后的SiO2微球加入适量的DMF，超声1-2h，然后加入与SiO2微球质量比为5：1的β-二酮锌大分子配合物，搅拌溶解后加入SiO2微球质量的5％的无水HCl，在温度为40-60℃下反应18-24h，即改性纳米二氧化硅溶胶。
一种水性纳米长效防腐面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、改性纳米二氧化硅溶胶、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
对比例1、对比例2与实施例1进行比较，不同之处如下：
对比例1
一种水性纳米长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液30份、纳米二氧化硅溶胶15份、消泡剂BYK066N 1份、流平剂EFKA3777 0.5份、异丙醇10份、增稠剂0.5份、润湿剂608 2份、去离子水余量；所述的B组分为水性多异氰酸酯；
其中，所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将20份羟丙基聚二甲基硅氧烷和30份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1h，加入5份聚乙二醇和3份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将5份丙烯酸单体和1份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入6份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入5份乙二醇进行扩链，搅拌反应3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
上述所述的一种水性纳米长效防腐面漆，所述的纳米二氧化硅溶胶通过如下方法制备：
取1-5份溴化十六烷三甲基铵溶解于40份乙醇与去离子水体积比为3：1的溶液中，在磁力搅拌条件下，缓慢滴加20份质量分数为45％的正硅酸乙酯乙醇溶液，待滴加完毕后升高体系温度为50℃，持续搅拌5h，将沉淀物离心分离、蒸馏水洗涤2次、无水乙醇洗涤1次后置于80℃鼓风干燥箱中烘干，即可得到粒径为50nm的白色纳米SiO2微球；
一种水性纳米长效防腐面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、纳米二氧化硅溶胶、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
对比例2
一种水性长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液30份、β-二酮锌大分子配合物15份、消泡剂BYK066N 1份、流平剂EFKA3777 0.5份、异丙醇10份、增稠剂0.5份、润湿剂608 2份、去离子水余量；所述的B组分为水性多异氰酸酯；
其中，所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将20份羟丙基聚二甲基硅氧烷和30份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1h，加入5份聚乙二醇和3份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将5份丙烯酸单体和1份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入6份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入5份乙二醇进行扩链，搅拌反应3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
上述所述的一种水性长效防腐面漆，所述的β-二酮锌大分子配合物通过如下方法制备：
(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:1，氯仿做溶剂，原料质量0.01％的Na H作为催化剂，温度控制50℃反应36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节p H＝6，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1；
(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和甲基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：1.4，以氯仿为溶剂，原料质量的0.03％三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，加入量为产物2质量的0.02％，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3；
(3)将质量分数均为10％的硫酸锌DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2,9-二甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在60℃，配合反应24h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物。
一种水性长效防腐面漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、β-二酮锌大分子配合物、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
性能测试如表1
表1
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种水性纳米长效防腐面漆，它由A、B两组分组成，其特征在于：所述的A组分和B组分的重量比为100：20-30，所述的A组分由如下重量份数的原料组成：丙烯酸改性聚氨酯乳液30-40份、改性纳米二氧化硅溶胶10-20份、消泡剂0.5-1份、流平剂0.3-0.8份、助溶剂5-10份、增稠剂0.5-1份、润湿剂1-3份、去离子水余量；所述的B组分为水性固化剂；
所述的改性纳米二氧化硅溶胶通过如下方法制备：
(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:(1-2)，氯仿做溶剂，NaH作为催化剂，温度控制50-60℃反应24-36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节pH＝6-7，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1，反应方程式如下：
(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和烷基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：(1.1-1.6)，以氯仿为溶剂，三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3，反应方程式如下：
其中R为CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3；
(3)将质量分数均为10％的锌盐DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2,9-二甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在40-60℃，配合反应24-48h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物，其结构式如下：
(4)取1-5份溴化十六烷三甲基铵溶解于40-50份乙醇与去离子水体积比为3：1的溶液中，在磁力搅拌条件下，缓慢滴加10-20份质量分数为45％的正硅酸乙酯乙醇溶液，待滴加完毕后升高体系温度为40-50℃，持续搅拌5-8h，将沉淀物离心分离、蒸馏水洗涤2次、无水乙醇洗涤1次后置于80℃鼓风干燥箱中烘干，即可得到白色纳米SiO2微球；
(5)取干燥后的SiO2微球加入适量的DMF，超声1-2h，然后加入与SiO2微球质量比为(5-1)：1的β-二酮锌大分子配合物，搅拌溶解后加入SiO2微球质量的3-5％的无水HCl，在温度为40-60℃下反应18-24h，即改性纳米二氧化硅溶胶，其结构式如下：
2.如权利要求1所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液通过如下方法制备：
(1)将20-25份羟丙基聚二甲基硅氧烷和30-35份甲苯二异氰酸酯混合搅拌，逐渐升温至100℃反应1-2h，加入5-10份聚乙二醇和1-5份三羟甲基丙烷，继续搅拌，反应1-2h，得到混合物；
(2)将5-10份丙烯酸单体和0.5-1份的过氧化苯甲酰加入到步骤(1)的混合物中反应3-5h，反应过程中可添加适量的丙酮以控制反应体系的粘度至50m Pa·s；
(3)降温至60℃左右，加入6-10份三乙胺中和，反应20-30min；
(4)将生成物溶解在去离子水中，加入5-10份乙二醇进行扩链，搅拌反应1-3h，制得丙烯酸改性聚氨酯乳液。
3.如权利要求1所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：步骤(3)所述的锌盐为硝酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种。
4.如权利要求1所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：步骤(4)所述的纳米SiO2微球的粒径为10-100nm。
5.如权利要求1所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：所述的消泡剂为氟改性硅氧烷消泡剂；流平剂为氟改性丙烯酸聚合物；助溶剂为异丙醇、增稠剂为羧甲基纤维素、润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。
6.如权利要求1所述的一种水性纳米长效防腐面漆，其特征在于：所述的水性固化剂为水性多异氰酸酯。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的水性纳米长效防腐面漆的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)A组分的制备：
①在搅拌釜中加入配方量的50％去离子水、改性纳米二氧化硅溶胶、消泡剂、助溶剂、润湿剂，混合搅拌；
②在搅拌情况下，缓慢加入配方量的丙烯酸改性聚氨酯乳液，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤50um；
③将流平剂、水性催干剂、增稠剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；
(2)将A组分与B组分按重量比为100：20-30混合后加入剩余50％的去离子水，以1800-2000r/min的高速搅匀均匀；
(3)用200目的振动筛过滤，包装，即得水性纳米长效防腐面漆。
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