CN109054570B - 一种环保型高强度弹性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型高强度弹性涂料及其制备方法。本发明以八甲基环四硅氧烷和四甲基四乙烯基环四硅氧烷作为主要单体，六甲基二硅氧烷作为封端剂，采用阳离子开环乳液聚合的方法，制备了含有双键的聚硅氧烷乳液。并以含有双键的聚硅氧烷乳液作为种子乳液，以丙烯酸酯单体、多官能度交联单体为主要单体，在聚硅氧烷与聚丙烯酸酯之间建立化学键合，同时通过多种反应性基团、三官能度单体和异氰酸酯固化剂的引入，建立三维交联网络结构，从而制得了环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。本发明制备的丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液粒径均匀，产品稳定性好。

Description

一种环保型高强度弹性涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种弹性涂料及其制备方法，尤其涉及环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料及其制备方法。
背景技术
随着环保法律法规的健全和人们环保意识的加强，溶剂型涂料的使用范围受到限制，水性涂料的研究日益受到重视。由于聚丙烯酸酯类聚合物主链为饱和碳碳键结构，多为线性聚合物，耐寒性、耐溶剂性和耐水性较差，在一定条件下，甚至会发生分解，并且存在典型的“热黏冷脆”现象。而聚硅氧烷是以Si-O为主链的有机硅聚合物，具有较高的热稳定性，同时分子链更为柔顺，Tg也更低，具有极好的耐高温、耐低温性能，电绝缘性和化学稳定性优良，并且表面活性、憎水防潮和生理惰性等较为突出。但它的大分子链之间的相互作用力较弱，导致物理机械性能较差，且与其它聚合物相容性较差，这些限制了它的应用。
将聚硅氧烷和聚丙烯酸酯这两类物质结合在一起，可以得到兼具二者优异性能的新型乳液，使乳液和胶膜性能得到明显改善。目前，制备硅丙乳液的方法主要有两种，一个是物理共混法(冷混合法)，另一个是化学共聚法。冷混合法操作简单，是改善材料耐寒性、耐热性并达到综合物理性质的重要途径，但是由于两者结构与极性相差很大，单纯的物理共混极易发生相分离，导致共混乳液稳定性不高，改性效果不佳。第二种是化学改性法。化学改性法从聚合方法考虑，主要分为本体共聚、溶液共聚和乳液共聚三种方法。化学改性法分为两种：第一种是首先将活性基团(-OH、-NH2、-CH-O-CH-等)引入有机硅树脂，让PA分子链上的官能团与其反应，从而达到改性目的；第二种是将双键引入，利用双基的活性与丙烯酸酯单体共聚，从而制得产品。化学改性是将两者以化学键的形式键合在一起，实现了结构上的改性，是分子级改性，制得的产品稳定性较佳。但水性弹性涂料的性能与溶剂性涂料仍然存在一定差距，如力学性能和耐水性较差，如何在保证涂膜高断裂伸长率的同时，提高拉伸强度亦是函待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料及其制备方法，本发明制备的丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液粒径均匀，产品稳定性好。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，包括以下步骤：
a)按重量份计，向反应器内加入40～50份水，0.5～1份非离子表面活性剂，0.5～1份阴离子表面活性剂，4～8份八甲基环四硅氧烷，0.4～1份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在70～80℃反应3～4小时后，加入0.2～0.8份六甲基二硅氧烷，继续充分反应后，停止加热，冷却至室温，制得聚硅氧烷乳液；
b)以步骤a)制备的聚硅氧烷乳液为种子乳液，向其中加入40～50份聚硅氧烷乳液、1～1.75份烷基醇聚氧乙烯(3)硫酸铵盐和0.5～1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A；
c)将60～80份丙烯酸酯类单体和10～40份交联剂单体，滴加至混合溶液A中，再加入0.1～0.3份水溶性引发剂，充分反应后，制得丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液；
d)以丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，按照100份基体树脂与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合；制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
作为本发明的进一步改进，步骤c)具体为：
称取60～80份丙烯酸酯类单体和10～40份交联剂单体，混合均匀后的混合单体取1/10滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70～80℃下反应0.5～1小时制得混合溶液B；然后将0.1～0.3份水溶性引发剂制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应0.5～1小时制得混合溶液D；将剩余的混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2～3小时，反应温度恒为60～80℃，滴加完毕后继续反应2～4小时然后冷却至室温，调节体系pH值至7～8，制得环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液；
作为本发明的进一步改进，所述的非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、12-14碳伯醇聚氧乙烯醚、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚、支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚和支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚中的一种或多种任意配比的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸、α-烯烃磺酸盐、α-磺基单羧酸及其衍生物、N-油酰基N-甲基牛磺酸钠、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种或多种任意配比的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种任意配比的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述的交联剂单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、马来酸二乙酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、羟甲基丙烯酰胺、叔碳酸乙烯酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的两种或两种以上任意配比的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述的水溶性引发剂为双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵及偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述的浆料的制备方法如下：按重量份计，将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm，制得浆料。
作为本发明的进一步改进，所述的消泡剂为NXZ消泡剂；
所述的润湿剂为LA070；
所述的成膜剂为为十二醇酯或乙二醇丁醚；
所述的流平剂为EDAPLANLA 452；
所述的增稠剂为LS-112或DL-80；
所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
作为本发明的进一步改进，烷基醇聚氧乙烯(3)硫酸铵盐型号为DNS-18。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明以八甲基环四硅氧烷(D4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V4)作为主要单体，六甲基二硅氧烷(MM)作为封端剂，采用阳离子开环乳液聚合的方法，制备了含有双键的聚硅氧烷乳液。并以含有双键的聚硅氧烷乳液作为种子乳液，以丙烯酸酯单体、多官能度交联单体为主要单体，在聚硅氧烷与聚丙烯酸酯之间建立化学键合，同时通过多种反应性基团、三官能度单体和异氰酸酯固化剂的引入，建立三维交联网络结构，从而制得了环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料，以显著提高了水性涂膜的弹性、力学性能、耐水性、耐溶剂性等。本发明制备的丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液粒径均匀，产品稳定性好。产品的固含量高，涂膜的固化速度快，可室温固化，零游离TDI，无VOC，具有无毒、安全、耐水性、耐化学品及耐溶剂型好等优点，可与溶剂型弹性涂料相媲美。
具体实施方式
本发明一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，包括以下步骤：
a，按重量份计，向反应器内加入40～50份水，0.5～1份非离子表面活性剂，0.5～1份阴离子表面活性剂，4～8份八甲基环四硅氧烷，0.4～1份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在70～80℃反应3～4小时后，加入0.2～0.8份六甲基二硅氧烷，继续反应2～3小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入40～50份聚硅氧烷乳液，1～1.75份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和0.5～1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取60～80份丙烯酸酯类单体和10～40份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70～80℃下反应0.5～1小时制得混合溶液B；然后将0.1～0.3份水溶性引发剂溶于10～30份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应0.5～1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2～3小时，反应温度恒为60～80℃，滴加完毕后继续反应2～4小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至7～8，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述：(以下均以重量份计)
实施例1
a，按重量份计，向反应器内加入40份水，0.5份非离子表面活性剂，1份阴离子表面活性剂，4份八甲基环四硅氧烷，0.8份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在80℃反应2小时后，加入0.2份六甲基二硅氧烷，继续反应2.5小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入50份聚硅氧烷乳液，1.75份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取63.5份丙烯酸酯类单体和34.5份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在80℃下反应1小时制得混合溶液B；然后将0.2份水溶性引发剂溶于20份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间3小时，反应温度恒为80℃，滴加完毕后继续反应4小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至8，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
所述的非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸；所述的丙烯酸酯类单体为37.5份丙烯酸酯丁酯、1份丙烯酸和25份甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述的交联剂单体为7份丙烯酸羟丙酯、3份乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、10份马来酸二乙酯、10份叔碳酸乙烯酯、1.5份甲基丙烯酸羟乙酯，3份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；所述的引发剂为过硫酸钾。
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
所述的消泡剂为NXZ消泡剂；所述的润湿剂为LA070；所述的成膜剂为为十二醇酯或乙二醇丁醚；所述的流平剂为EDAPLANLA 452；所述的增稠剂为LS-112；所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
实施例2
a，按重量份计，向反应器内加入50份水，1份非离子表面活性剂，0.5份阴离子表面活性剂，8份八甲基环四硅氧烷，1份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在80℃反应4小时后，加入0.8份六甲基二硅氧烷，继续反应3小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入40份聚硅氧烷乳液，1份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取66份丙烯酸酯类单体和33份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70℃下反应0.5小时制得混合溶液B；然后将0.3份水溶性引发剂溶于10～30份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2小时，反应温度恒为60℃，滴加完毕后继续反应4小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至7，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料
所述的非离子表面活性剂为质量比为1：1的壬基酚聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚；所述的阴离子表面活性剂为α-烯烃磺酸盐；所述的丙烯酸酯类单体为10份甲基丙烯酸乙酯、28份丙烯酸酯丁酯、3份丙烯酸和25份甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述的交联剂单体为7份甲基丙烯酸羟丙酯、2份甲基丙烯酸羟乙酯、8份马来酸二乙酯、3份乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、10份叔碳酸乙烯酯、3份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；所述的引发剂为过硫酸铵。
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
所述的消泡剂为NXZ消泡剂；所述的润湿剂为LA070；所述的成膜剂为为十二醇酯或乙二醇丁醚；所述的流平剂为EDAPLANLA452；所述的增稠剂为LS-11；所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
实施例3
a，按重量份计，向反应器内加入45份水，0.8份非离子表面活性剂，0.7份阴离子表面活性剂，6份八甲基环四硅氧烷，0.6份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在80℃反应3小时后，加入0.6份六甲基二硅氧烷，继续反应2小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入40份聚硅氧烷乳液，1.5份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和0.7份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取60～80份丙烯酸酯类单体和40份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在75℃下反应0.8小时制得混合溶液B；然后将0.2份水溶性引发剂溶于15份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2小时，反应温度恒为70℃，滴加完毕后继续反应3小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至7，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
所述的非离子表面活性剂为质量比为1：1的月桂醇聚氧乙烯醚和12-14碳仲醇聚氧乙烯醚中的一种或多种任意配比的混合物；所述的阴离子表面活性剂为质量比为1：1的α-烯烃磺酸盐和琥珀酸二异辛酯磺酸钠；所述的丙烯酸酯类单体为40份甲基丙烯酸酯丁酯、5份丙烯酸和35份甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述的交联剂单体为10份丙烯酸羟丙酯、3份乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、10份马来酸二乙酯、2份甲基丙烯酸缩水甘油酯、10份叔碳酸乙烯酯、2份羟甲基丙烯酰胺、3份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；所述的引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐(V-50)。
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
所述的消泡剂为NXZ消泡剂；所述的润湿剂为LA070；所述的成膜剂为为乙二醇丁醚；所述的流平剂为EDAPLANLA 452；所述的增稠剂为LS-112或DL-80；所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
实施例4
a，按重量份计，向反应器内加入40份水，0.6份非离子表面活性剂，0.6份阴离子表面活性剂，5份八甲基环四硅氧烷，0.5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在75℃反应3小时后，加入0.5份六甲基二硅氧烷，继续反应3小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入40份聚硅氧烷乳液，1.2份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和0.7份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取79份丙烯酸酯类单体和37份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70℃下反应1小时制得混合溶液B；然后将0.1～0.3份水溶性引发剂溶于30份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间3小时，反应温度恒为80℃，滴加完毕后继续反应3小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至8，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料
所述的非离子表面活性剂为12-14碳伯醇聚氧乙烯醚；所述的阴离子表面活性剂为质量比为1：1的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐和烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐的混合物；所述的丙烯酸酯类单体为36份甲基丙烯酸酯丁酯、3份丙烯酸、2份甲基丙烯酸己酯和38份甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述的交联剂单体为3份丙烯酸羟丙酯、10份丙烯酸羟乙酯、3份乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、6份马来酸二乙酯、2份甲基丙烯酸缩水甘油酯、8份叔碳酸乙烯酯、2份丙烯酰胺、3份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；所述的引发剂为过硫酸钾。
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
所述的消泡剂为NXZ消泡剂；所述的润湿剂为LA070；所述的成膜剂为为十二醇酯或乙二醇丁醚；所述的流平剂为EDAPLANLA 452；所述的增稠剂为DL-80；所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
实施例5
a，按重量份计，向反应器内加入40份水，0.5份非离子表面活性剂，0.5份阴离子表面活性剂，4份八甲基环四硅氧烷，1份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在80℃反应3小时后，加入0.2份六甲基二硅氧烷，继续反应2小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入40份聚硅氧烷乳液，1份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取60份丙烯酸酯类单体和21份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70℃下反应0.5小时制得混合溶液B；然后将0.1份水溶性引发剂溶于10份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应0.5小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2小时，反应温度恒为60℃，滴加完毕后继续反应2小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至7，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料
所述的非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸。
所述的丙烯酸酯类单体为30份甲基丙烯酸酯丁酯、3份丙烯酸、2份甲基丙烯酸正辛酯和25份甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述的交联剂单体为3份丙烯酸羟丙酯、3份乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、6份马来酸二乙酯、2份丙烯酰胺、3份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；所述的引发剂为过硫酸铵。
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
所述的消泡剂为NXZ消泡剂；所述的润湿剂为LA070；所述的成膜剂为为十二醇酯或乙二醇丁醚；所述的流平剂为EDAPLANLA 452；所述的增稠剂为DL-80；所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
将实例1-5得到的五种弹性涂料流延成膜，对所形成的漆膜的主要性能进行检测，结果如表1。
表1性能检测结果
Figure GDA0002380910820000131
Figure GDA0002380910820000141
由上表1可以得出，本发明的实施例制得的环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料各项性能均满足涂料的要求，能够作为一种环保型弹性涂料使用。
实施例6
a，按重量份计，向反应器内加入40份水，0.5份非离子表面活性剂，0.5份阴离子表面活性剂，4份八甲基环四硅氧烷，0.4份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在80℃反应3小时后，加入0.2份六甲基二硅氧烷，继续反应2小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入40份聚硅氧烷乳液，1份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和0.5份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取60份丙烯酸酯类单体和10份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在80℃下反应1小时制得混合溶液B；然后将0.1份水溶性引发剂溶于10份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间3小时，反应温度恒为80℃，滴加完毕后继续反应4小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至7，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
实施例7
a，按重量份计，向反应器内加入50份水，1份非离子表面活性剂，1份阴离子表面活性剂，8份八甲基环四硅氧烷，1份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在80℃反应4小时后，加入0.8份六甲基二硅氧烷，继续反应3小时后，停止加热，冷却至室温，即可制得聚硅氧烷乳液。
b，以聚硅氧烷乳液为种子乳液，向反应器内加入50份聚硅氧烷乳液，1份烷基醇聚氧乙烯(3)铵DNS-18和1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A。
c，称取80份丙烯酸酯类单体和40份交联剂单体，混合均匀后取1/10的混合单体滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70℃下反应0.5小时制得混合溶液B；然后将0.3份水溶性引发剂溶于10～30份水中制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应1小时制得混合溶液D；将剩余混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2小时，反应温度恒为60℃，滴加完毕后继续反应4小时然后冷却至室温，用氨水调节体系pH值至7，即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
d，以100份环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，将其与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合、即可制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料
所述的浆料的制备方法如下：将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm即制得浆料。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不隔离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)按重量份计，向反应器内加入40～50份水，0.5～1份非离子表面活性剂，0.5～1份阴离子表面活性剂，4～8份八甲基环四硅氧烷，0.4～1份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，在70～80℃反应3～4小时后，加入0.2～0.8份六甲基二硅氧烷，继续充分反应后，停止加热，冷却至室温，制得聚硅氧烷乳液；
b)以步骤a)制备的聚硅氧烷乳液为种子乳液，向其中加入40～50份聚硅氧烷乳液、1～1.75份烷基醇聚氧乙烯(3)硫酸铵盐和0.5～1份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，搅拌均匀后制得混合溶液A；
c)将60～80份丙烯酸酯类单体和10～40份交联剂单体，滴加至混合溶液A中，再加入0.1～0.3份水溶性引发剂，充分反应后，制得丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液；
d)以丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液为基体树脂，按重量份计，100份基体树脂与20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合；制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
2.根据权利要求1所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：步骤c)具体为：
称取60～80份丙烯酸酯类单体和10～40份交联剂单体，混合均匀后的混合单体取1/10滴加至混合溶液A中，滴加完毕后继续在70～80℃下反应0.5～1小时制得混合溶液B；然后将0.1～0.3份水溶性引发剂制得引发剂水溶液C，将1/3引发剂水溶液C滴加进混合溶液B中，滴加完毕后继续反应0.5～1小时制得混合溶液D；将剩余的混合单体和引发剂水溶液同时滴加到混合溶液D中，滴加时间2～3小时，反应温度恒为60～80℃，滴加完毕后继续反应2～4小时然后冷却至室温，调节体系pH值至7～8，制得环保型丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液。
3.根据权利要求1所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、12-14碳伯醇聚氧乙烯醚、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚、支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚和支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚中的一种或多种任意配比的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸、α-烯烃磺酸盐、α-磺基单羧酸及其衍生物、N-油酰基N-甲基牛磺酸钠、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种或多种任意配比的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种任意配比的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：所述的交联剂单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、马来酸二乙酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、羟甲基丙烯酰胺、叔碳酸乙烯酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的两种或两种以上任意配比的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：所述的水溶性引发剂为双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵及偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种；烷基醇聚氧乙烯(3)硫酸铵盐型号为DNS-18。
8.根据权利要求1所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：所述的浆料的制备方法如下：按重量份计，将40份羟乙基纤维素溶液，10份乙二醇搅拌均匀后，缓慢加入10份钛白粉，高速搅拌均相后加入0.1份消泡剂，然后研磨至细度为30μm，制得浆料。
9.根据权利要求1所述的一种环保型高强度弹性涂料的制备方法，其特征在于：
所述的消泡剂为NXZ消泡剂；
所述的润湿剂为LA070；
所述的成膜剂为为十二醇酯或乙二醇丁醚；
所述的流平剂为EDAPLANLA 452；
所述的增稠剂为LS-112或DL-80；
所述的固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂。
10.一种由权利要求1至9任一项所述的制备方法制得的环保型高强度弹性涂料，其特征在于：按重量份计量，由以下组份组成：
100份丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷乳液、20份浆料、0.2份消泡剂、0.2份润湿剂、3份成膜剂、0.15份流平剂、0.1份增稠剂、2份固化剂顺序复合；制得环保型高强度丙烯酸酯多重交联改性聚硅氧烷弹性涂料。
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