CN108504219A - 防老化涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防老化涂料及其制备方法，防老化涂料由甲乙两种组分按照质量配比为1‑6:1配比而成，按照质量份数计，所述甲组分包括以下组分和含量：乳液25‑50份；润湿剂0.1‑0.5份；分散剂1‑2份；水10‑55份；按照质量份数计，所述乙组分包括以下组分和含量：甲基硅醇钾2‑6份；邻羟基二苯甲酮6‑10份；邻羟基苯并三唑1‑2份；炭黑0.5‑2份；氧化锌5‑10份；滑石粉4‑8份。本发明通过各组分的巧妙配合，制备得到的防老化涂料具有较好的防老化效果，并且制备过程简单，制备成本较低；使用后无毒无味，绿色环保。

Description

防老化涂料及其制备方法
技术领域
本发明通常涉及涂料技术领域，具体涉及一种防老化涂料及其制备方法。
背景技术
涂料作为一种具有装饰和保护功能的材料，其涂覆在被装饰或被保护的物体表面，能够防止来自外界的光、氧、化学物质、溶剂等的侵蚀，提高被涂饰物的使用寿命；还能够改变物体表面的颜色、花纹、光泽和质感等，提高物体的美观价值。建筑涂料分类方式多样，例如，按照使用环境可以分为内外墙涂料、地面涂料和顶棚涂料；按照主要成膜物可以分为有机涂料、无机涂料和有机-无机复合涂料；按照主要成膜物质的状态可以分为水溶性涂料、乳液类涂料和溶剂性粉末型涂料；按照装饰物功能可以分为平壁状涂料、砂壁状涂料和立体花纹涂料；按照特殊功能可以分防火涂料、防水涂料、防霉涂料和防结露涂料等。
现有技术中，建筑用涂料普遍存在抗老化期短，污尘、油墨不能清洗，耐湿、耐洗性能差等缺点。在建筑物室外顶面使用寿命短，故有些涂料仅限于室内使用。另外，由于涂料的原料大都采用新型材料，导致生产成本较高。而且，即便加入新型材料，它们或多少地存在一些诸如易老化、起皮、易脱落、会变色、耐候性差、有毒有味、施工不方便等缺陷。
发明内容
本发明提供一种防老化涂料及其制备方法。本发明以乳液为主要原料，通过添加邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑和炭黑，制备防老化涂料，该防老化涂料的防老化效果好，制作简单且成本较低。
本发明一方面提供一种防老化涂料，其由甲乙两种组分按照质量配比为1-6:1配比而成，按照质量份数计，所述甲组分包括以下组分和含量：
乳液25-50份；
润湿剂0.1-0.5份；
分散剂1-2份；
水10-55份；
按照质量份数计，所述乙组分包括以下组分和含量：
甲基硅醇钾2-6份；
邻羟基二苯甲酮6-10份；
邻羟基苯并三唑1-2份；
炭黑0.5-2份；
氧化锌5-10份；
滑石粉4-8份。
进一步地，所述乳液采用采用丙烯酸乳液、聚丙烯酸酯乳液、乙酸乙烯共聚乳液和丙烯酸酯共聚乳液中的一种。
进一步地，所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐类分散剂。
进一步地，所述润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷润湿剂。
进一步地，所述邻羟基二苯甲酮与邻羟基苯并三唑的质量比例为3-10:1。
进一步地，所述邻羟基苯并三唑与炭黑的质量比例为0.5-4:1。
本发明另一方面还提供一种防老化涂料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备防老化涂料基液，按质量份数计，将乳液25-50份、润湿剂0.1-0.5份和分散剂1-2份进行搅拌混合，搅拌时间为1-2H，搅拌温度为80-120度；随后加入水10-55份继续搅拌，搅拌时间为0.5-1.5H，搅拌温度为70-110度，搅拌完成后得到防老化涂料基液；
(2)制备防老化添加剂，按质量份数计，将甲基硅醇钾2-6份、邻羟基二苯甲酮6-10份和邻羟基苯并三唑1-2份进行混合搅拌，搅拌时间为1-2H，搅拌温度为60-100度；然后加入炭黑0.5-2份进行搅拌，搅拌温度为80-120度，搅拌时间1-2H，随后加入氧化锌5-10份和滑石粉4-8份进行搅拌，搅拌时间为30-50min，搅拌温度为110-150度，搅拌完成后得到防老化添加剂；
(3)制备防老化涂料，按质量份数计，将防老化涂料基液15-40份，防老化添加剂30-110份进行混合搅拌，混合均匀后得到防老化涂料。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明研制的防老化涂料在乳液中添加邻羟基二苯甲酮和邻羟基苯并三唑，邻羟基二苯甲酮和邻羟基苯并三唑可以作为紫外光吸收剂，对紫外光有较强的吸收作用，并通过分子内能量转移，将有害的光能转变为无害的热能形式释放，避免聚合物吸收紫外线能而诱发氧化反应，从而增强涂料的防老化性能。本发明通过添加炭黑，炭黑作为光屏蔽剂，能够反射紫外光，进一步增强涂料的防老化性能。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量计。
实施例1
一种防老化涂料由甲乙两种组分按照质量配比为1:1配比而成，按照质量份数计，所述甲组分包括以下组分和含量：
乳液25份；
润湿剂0.1份；
分散剂1份；
水10份；
按照质量份数计，所述乙组分包括以下组分和含量：
甲基硅醇钾2份；
邻羟基二苯甲酮6份；
邻羟基苯并三唑1份；
炭黑0.5份；
氧化锌5份；
滑石粉4份。
在某些实施方式中，所述乳液采用丙烯酸乳液、聚丙烯酸酯乳液、乙酸乙烯共聚乳液和丙烯酸酯共聚乳液中的一种。
在某些实施方式中，所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐类分散剂。
在某些实施方式中，所述润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷润湿剂。
在某些实施方式中，所述邻羟基二苯甲酮与邻羟基苯并三唑的质量比例为3:1。
在某些实施方式中，所述邻羟基苯并三唑与炭黑的质量比例为0.5:1。
本发明防老化涂料在乳液中添加邻羟基二苯甲酮和邻羟基苯并三唑，邻羟基二苯甲酮和邻羟基苯并三唑可以作为紫外光吸收剂，对紫外光有较强的吸收作用，并通过分子内能量转移，将有害的光能转变为无害的热能形式释放，避免聚合物吸收紫外线能而诱发氧化反应，从而增强涂料的防老化性能。本发明通过添加炭黑，炭黑作为光屏蔽剂，能够反射紫外光，进一步增强涂料的防老化性能。通过甲基硅醇钾与乳液中的单体的共聚反应，能够制得具有良好防水性能的乳液型涂料。
本发明还提供了一种防老化涂料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备防老化涂料基液，按质量份数计，将乳液25-50份、润湿剂0.1-0.5份和分散剂1-2份进行搅拌混合，搅拌时间为1-2H，搅拌温度为80-120度；随后加入水10-55份继续搅拌，搅拌时间为0.5-1.5H，搅拌温度为70-110度，搅拌完成后得到防老化涂料基液。
(2)制备防老化添加剂，按质量份数计，将甲基硅醇钾2-6份、邻羟基二苯甲酮6-10份和邻羟基苯并三唑1-2份进行混合搅拌，搅拌时间为1-2H，搅拌温度为60-100度；然后加入炭黑0.5-2份进行搅拌，搅拌温度为80-120度，搅拌时间1-2H，随后加入氧化锌5-10份和滑石粉4-8份进行搅拌，搅拌时间为30-50min，搅拌温度为110-150度，搅拌完成后得到防老化添加剂。
(3)制备防老化涂料，按质量份数计，将防老化涂料基液15-40份，防老化添加剂30-110份进行混合搅拌，混合均匀后得到防老化涂料。
本发明采用甲基硅醇钾邻羟基二苯甲酮和邻羟基苯并三唑制备防老化涂料添加剂，采用乳液、润湿剂和分散剂制备防老化涂料基液，将防老化涂料添加剂与防老化涂料基液混合搅拌得到防老化涂料，通过各组分的巧妙配合，能够制备得到具有较好防老化的涂料，并且制备过程简单，制备成本较低。
性能测试：
耐水性：采用常温浸水法将涂漆样板面积的2/3浸泡到蒸馏水中，200h后取出涂层无起泡、无失光、无变色和无脱落等破坏现象。
耐磨性：按照国家标准GB1768-(79)88规定漆膜耐磨性能的测试方法，采用涂层耐磨仪，在一定负载下橡胶砂轮打磨涂层转数达到1000～1500转，漆膜质量损失0.07g/100r。
抗紫外线性能：以线棒(8号)涂布于PET膜上，PET膜尺寸为30×30cm，膜厚100μm，涂布后置于烘箱中，以80℃的温度烘1分钟使树脂硬化成膜，采用紫外光加速耐气候试验机QUV进行测试，测试的环境条件：温度60℃，相对湿度60％，紫外光波长400nm照射8h，之后再降至50℃，照射4小时，一个循环为12小时，QUV总测试时间为500小时，紫外光穿透度5％。
实施例2
一种防老化涂料由甲乙两种组分按照质量配比为3:1配比而成，按照质量份数计，所述甲组分包括以下组分和含量：
乳液35份；
润湿剂0.3份；
分散剂1.5份；
水30份；
按照质量份数计，所述乙组分包括以下组分和含量：
甲基硅醇钾4份；
邻羟基二苯甲酮8份；
邻羟基苯并三唑1.5份；
炭黑1.3份；
氧化锌8份；
滑石粉6份。
其中，所述乳液采用丙烯酸乳液、聚丙烯酸酯乳液、乙酸乙烯共聚乳液和丙烯酸酯共聚乳液中的一种。所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐类分散剂。所述润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷润湿剂。所述邻羟基二苯甲酮与邻羟基苯并三唑的质量比例为6:1。所述邻羟基苯并三唑与炭黑的质量比例为3:1。
所述一种防老化涂料的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
性能测试：
耐水性：采用常温浸水法将涂漆样板面积的2/3浸泡到蒸馏水中，250h后取出涂层无起泡、无失光、无变色和无脱落等破坏现象。
耐磨性：按照国家标准GB1768-(79)88规定漆膜耐磨性能的测试方法，采用涂层耐磨仪，在一定负载下橡胶砂轮打磨涂层转数达到1000～1500转，漆膜质量损失0.066g/100r。
抗紫外线性能：以线棒(8号)涂布于PET膜上，PET膜尺寸为30×30cm，膜厚100μm，涂布后置于烘箱中，以80℃的温度烘1分钟使树脂硬化成膜，采用紫外光加速耐气候试验机QUV进行测试，测试的环境条件：温度60℃，相对湿度60％，紫外光波长400nm照射8h，之后再降至50℃，照射4小时，一个循环为12小时，QUV总测试时间为500小时，紫外光穿透度4.2％。
实施例3
一种防老化涂料由甲乙两种组分按照质量配比为6:1配比而成，按照质量份数计，所述甲组分包括以下组分和含量：
乳液50份；
润湿剂0.5份；
分散剂2份；
水55份；
按照质量份数计，所述乙组分包括以下组分和含量：
甲基硅醇钾6份；
邻羟基二苯甲酮10份；
邻羟基苯并三唑2份；
炭黑2份；
氧化锌10份；
滑石粉8份。
其中，所述乳液采用丙烯酸乳液、聚丙烯酸酯乳液、乙酸乙烯共聚乳液和丙烯酸酯共聚乳液中的一种。所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐类分散剂。所述润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷润湿剂。所述邻羟基二苯甲酮与邻羟基苯并三唑的质量比例为10:1。所述邻羟基苯并三唑与炭黑的质量比例为4:1。
所述一种防老化涂料的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
性能测试：
耐水性：采用常温浸水法将涂漆样板面积的2/3浸泡到蒸馏水中，300h后取出涂层无起泡、无失光、无变色和无脱落等破坏现象。
耐磨性：按照国家标准GB1768-(79)88规定漆膜耐磨性能的测试方法，采用涂层耐磨仪，在一定负载下橡胶砂轮打磨涂层转数达到1000～1500转，漆膜质量损失0.062g/100r。
抗紫外线性能：以线棒(8号)涂布于PET膜上，PET膜尺寸为30×30cm，膜厚100μm，涂布后置于烘箱中，以80℃的温度烘1分钟使树脂硬化成膜，采用紫外光加速耐气候试验机QUV进行测试，测试的环境条件：温度60℃，相对湿度60％，紫外光波长400nm照射8h，之后再降至50℃，照射4小时，一个循环为12小时，QUV总测试时间为500小时，紫外光穿透度3.6％。
经过上述三种实施例方法以及多次实验制备的该种防老化涂料，涂料施工后的涂层具有防老化性、防水性、耐光性和耐磨性，涂层与涂覆物体的吸附力强并且绿色环保，本发明防老化涂料具有广泛的应用前景。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

Claims (9)

1.一种防老化涂料，其特征在于，由甲乙两种组分按照质量配比为1-6:1配比而成，按照质量份数计，所述甲组分包括以下组分和含量：
乳液25-50份；
润湿剂0.1-0.5份；
分散剂1-2份；
水10-55份；
按照质量份数计，所述乙组分包括以下组分和含量：
甲基硅醇钾2-6份；
邻羟基二苯甲酮6-10份；
邻羟基苯并三唑1-2份；
炭黑0.5-2份；
氧化锌5-10份；
滑石粉4-8份。
2.根据权利要求1所述的防老化涂料，其特征在于，所述乳液采用丙烯酸乳液、聚丙烯酸酯乳液、乙酸乙烯共聚乳液和丙烯酸酯共聚乳液中的一种。
3.根据权利要求1所述的防老化涂料，其特征在于，所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐类分散剂。
4.根据权利要求1所述的防老化涂料，其特征在于，所述润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷润湿剂。
5.根据权利要求1所述的防老化涂料，其特征在于，所述邻羟基二苯甲酮与邻羟基苯并三唑的质量比例为3-10:1。
6.根据权利要求1所述的防老化涂料，其特征在于，所述邻羟基苯并三唑与炭黑的质量比例为0.5-4:1。
7.一种防老化涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备防老化涂料基液，按质量份数计，将乳液25-50份、润湿剂0.1-0.5份和分散剂1-2份进行搅拌混合，搅拌时间为1-2H，搅拌温度为80-120度；随后加入水10-55份继续搅拌，搅拌时间为0.5-1.5H，搅拌温度为70-110度，搅拌完成后得到防老化涂料基液；
(2)制备防老化添加剂，按质量份数计，将甲基硅醇钾2-6份、邻羟基二苯甲酮6-10份和邻羟基苯并三唑1-2份进行混合搅拌，搅拌时间为1-2H，搅拌温度为60-100度；然后加入炭黑0.5-2份进行搅拌，搅拌温度为80-120度，搅拌时间1-2H，随后加入氧化锌5-10份和滑石粉4-8份进行搅拌，搅拌时间为30-50min，搅拌温度为110-150度，搅拌完成后得到防老化添加剂；
(3)制备防老化涂料，按质量份数计，将防老化涂料基液15-40份，防老化添加剂30-110份进行混合搅拌，混合均匀后得到防老化涂料。
8.根据权利要求7所述的防老化涂料的制备方法，其特征在于，所述邻羟基二苯甲酮和邻羟基苯并三唑的质量质量比例为3-10:1。
9.根据权利要求7所述的防老化涂料的制备方法，其特征在于，所述所述邻羟基苯并三唑与炭黑的质量比例为0.5-4:1。
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