CN108659650A - 一种水性防雾涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水性防雾涂料及制备方法；包括：有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂100份，水性固化剂15‑50份，水性润湿剂6份，流平剂8份，催化剂2份，消泡剂3份；本发明还涉及上述涂料的制备方法。本发明方法制备的防雾涂层，防雾时间非常可观，防雾效果优异，预期会有十分广泛的用途广，如：汽车玻璃防雾，汽车防雾大灯，各种光学镜头以及汽车玻璃防雨等。

Description

一种水性防雾涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体地，涉及一种水性防雾涂料及制备方法。
背景技术
由于温差等因素，会造成透明基材表面发生水蒸气凝结，即形成雾，一旦形成雾之后，会影响到人们的视觉效果，因此，防雾涂层一直以来就是人们的研究热点。目前，防雾的方法要有三大类；第一类，是外界提供热量，如加热或者吹风等，得表面小水滴蒸发；第二类，是在透明基材表面涂覆界面活性物质；第三类，是在基材表面做一层防雾涂层。
以上三种均存在缺点：第一种由于需要外界提供能量，因此成本比较高，但是只要外界持续提供足够的能量，其防雾效果会持久性存在。第二类，方法比较简单，成本低廉，操作方便，但是属于短时间内防雾，一旦界面活性物质被形成的水膜带走，防雾效果也就随之消失。第三类，是人们比较关注的，因为它的方法同样比较简单，成本低廉，且防雾效果理论上是可以做到很久。
基于上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种水性防雾涂层及制备方法，试验实践表明，此方法制备的防雾涂层，防雾时间非常可观，防雾效果优异，预期会有十分广泛的用途，可用于：汽车玻璃防雾，汽车防雾大灯，各种光学镜头以及汽车玻璃防雨等。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种水性防雾涂料及制备方法。
第一发面，根据本发明提供一种水性防雾涂料，包括如下重量份数的各组分：
优选地，所述有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂由如下步骤制备而成：将丙烯酸单体，按照一定的比例，83℃下，加入引发剂，聚合8h，再补加一定量的引发剂，继续保温反应1h，即可。
优选地，所述丙烯酸单体包括如下重量份数的各组分：
或
优选地，所述丙烯酸单体包括如下重量份数的各组分：
或
优选地，所述引发剂的用量占单体总量的0.2％-1.5％。
优选地，所述引发剂的用量占单体总量的0.8％-1.2％。
优选地，所述有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂的制备方法包括如下步骤：
向三口烧瓶中通入氮气15min，加入除水的456gPM，水浴加热到83℃，缓慢滴加甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯，KH-570，甲基丙烯酸-β-羟乙酯，1.5h滴完，滴完之后，保温反应8h，然后补加AIBN/NMP溶液，继续保温反应1h；将反应物转移到大烧杯中，加入NaOH溶液，以及去离子水，即可。
优选地，所述水性固化剂为水性氨基树脂，水性异氰酸酯。
第二方面，本发明还涉及上述水性防雾涂料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一，将有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂中依次加入水性润湿剂，水性流平剂，水性消泡剂，催化剂，水性氨基树脂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min，即可。
优选地，所述烘箱温度为120℃，保温时间为30min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明利用溶液聚合的方法，得到多官能团的聚合物树脂，再进行部分中和引入超亲水单元，最后通过引入的有机硅成分以及水性固化剂得到高交联密度的涂层，使得得到的涂层具有非常好亲水性以及耐水性，从而实现其长久防雾的性能。
(2)本发明方法得到的防雾涂料防雾效果优异，防雾效果持续时间长久。
(3)本发明方法制备的防雾涂层，防雾时间非常可观，防雾效果优异，预期会有十分广泛的用途广，如：汽车玻璃防雾，汽车防雾大灯，各种光学镜头以及汽车玻璃防雨等。
(4)本发明首先利用溶液聚合的方法合成有机硅改性羟基丙烯酸树脂溶液，然后再利用水性固化剂，交联成网状亲水耐水性高分子涂层，此种方法得到的高分子防雾涂层具有优异的亲水耐水性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种水性防雾涂料及制备方法，其方法步骤如下：
步骤1，向1L的三口烧瓶中通入氮气15min，加入除水的456gPM，水浴加热到83℃，缓慢滴加80g甲基丙烯酸，7.6g甲基丙烯酸甲酯，聚乙二醇单甲基丙烯酸甲酯2g，2.4gKH-570，25.6g甲基丙烯酸-β-羟乙酯，12g10％的AIBN/NMP溶液的混合物，1.5h滴完，滴完之后，保温反应8h，然后补加12g的10％的AIBN/NMP溶液12g，继续保温反应1h,；将反应物转移到2L的大烧杯中，加入118.2g2％的NaOH溶液，以及481.5g去离子水，得到防雾树脂ZG-SR1102A；
步骤2，加入6g水性润湿剂，8g水性流平剂，3g水性消泡剂，2g催化剂，24g水性氨基树脂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min。
实施例2
本实施例涉及一种水性防雾涂料及制备方法，其方法步骤如下：
步骤1，与实施例1重复步骤完成，制备得到防雾树脂ZG-SR1102A；
步骤2，然后加入加入6g水性润湿剂，8g水性流平剂，3g水性消泡剂，2g催化剂，20g水性异氰酸酯固化剂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min。
实施例3
本实施例涉及一种水性防雾涂料及制备方法，其方法步骤如下：
步骤1，向1L的三口烧瓶中通入氮气15min，加入除水的456gPM，水浴加热到83℃，缓慢滴加72g甲基丙烯酸，17.6g甲基丙烯酸丁酯，2.4gKH-570，25.6g甲基丙烯酸-β-羟乙酯，12g10％的AIBN/NMP溶液的混合物，1.5h滴完，滴完之后，保温反应8h，然后补加12g的10％的AIBN/NMP溶液12g，继续保温反应1h；将反应物转移到2L的大烧杯中，加入118.2g2％的NaOH溶液，以及481.5g去离子水，得到防雾树脂ZG-SR1102B；
步骤2，再加入6g水性润湿剂，8g水性流平剂，3g水性消泡剂，2g催化剂，24g水性氨基树脂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min。
实施例4
本实施例涉及一种水性防雾涂料及制备方法，其方法步骤如下：
步骤1，与实施例1重复步骤完成，制备得到得防雾树脂ZG-SR1102B；
步骤2，再加入6g水性润湿剂，8g水性流平剂，3g水性消泡剂，2g催化剂，20g水性异氰酸酯固化剂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min。
实施例5
本实施例涉及一种水性防雾涂料及制备方法，其方法步骤如下：
步骤1，向1L的三口烧瓶中通入氮气15min，加入除水的456gPM，水浴加热到83℃，缓慢滴加72g甲基丙烯酸，17.6g甲基丙烯酸丁酯，10gKH-570，18g甲基丙烯酸-β-羟乙酯，12g10％的AIBN/NMP溶液的混合物，1.5h滴完，滴完之后，保温反应8h，然后补加12g的10％的AIBN/NMP溶液12g，继续保温反应1h,；将反应物转移到2L的大烧杯中，加入118.2g2％的NaOH溶液，以及481.5g去离子水，得到防雾树脂ZG-SR1102C；
步骤2，再加入6g水性润湿剂，8g水性流平剂，3g水性消泡剂，2g催化剂，23g水性异氰酸酯固化剂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min。
上述实施例1-5得到的涂料，进行性能测试，结果如表1所示：
表1
(1)：流量为60L/h的水流，高度为30cm落差，淋洗防雾涂层测试板1h；
(2)：80℃的水汽，防雾涂层测试板离水浴高度为5cm，每次测试水汽上面放置3min，取出吹干，连续测试5次。
根据上述表1测试结果表示：本发明实施例1-5方法制备得到的涂料，具有非常好亲水性以及耐水性，从而实现其长久防雾的性能。本发明方法制备的防雾涂层，防雾时间非常可观，防雾效果优异，预期会有十分广泛的用途广，如：汽车玻璃防雾，汽车防雾大灯，各种光学镜头以及汽车玻璃防雨等。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种水性防雾涂料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：
2.如权利要求1所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂由如下步骤制备而成：将丙烯酸单体，按照一定的比例，83℃下，加入引发剂，聚合8h，再补加一定量的引发剂，继续保温反应1h，即可。
3.如权利要求1所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述丙烯酸单体包括如下重量份数的各组分：
或
。
4.如权利要求2所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述丙烯酸单体包括如下重量份数的各组分：
或
5.如权利要求2所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述引发剂的用量占单体总量的0.2％-1.5％。
6.如权利要求5所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述引发剂的用量占单体总量的0.8％-1.2％。
7.如权利要求2所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂的制备方法包括如下步骤：
向三口烧瓶中通入氮气15min，加入除水的456gPM，水浴加热到83℃，缓慢滴加甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯，KH-570，甲基丙烯酸-β-羟乙酯，1.5h滴完，滴完之后，保温反应8h，然后补加AIBN/NMP溶液，继续保温反应1h；将反应物转移到大烧杯中，加入NaOH溶液，以及去离子水，即可。
8.如权利要求1所述的水性防雾涂料，其特征在于，所述水性固化剂为水性氨基树脂，水性异氰酸酯。
9.一种如权利要求1所述的水性防雾涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一，将有机硅改性羟基丙烯酸盐树脂中依次加入水性润湿剂，水性流平剂，水性消泡剂，催化剂，水性氨基树脂，刮板涂，放入120℃烘箱中保温30min，即可。
10.如权利要求9所述的水性防雾涂料的制备方法，其特征在于，所述烘箱温度为120℃，保温时间为30min。
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