CN110423531A - 一种环保水性漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保水性漆，包括组分A和组分B，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂500～1500份、去离子水100～500份、改性剂3～12份、成膜助剂20～60份、消泡剂5～30份、增稠剂3～20份、分散剂1～10份；所述组分B由质量比为1～20：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；所述组分A和组分B的质量比为10～30：1。本发明提供的水性漆，其耐酸碱性能、耐磨性、强度等综合性能优异，同时水性漆具有良好的施工宽容度，被涂物的漆膜表面光泽、平整，不易出现各种缺陷，且水性漆的环保性能，更加利于大规模推广应用。本发明还公开了一种环保水性漆的制备方法。

Description

一种环保水性漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性漆的技术领域，尤其涉及一种环保水性漆及其制备方法。
背景技术
随着环保政策的施压，消费者环保意识的不断提升，尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准，鼓励使用非溶剂型涂料，给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。虽然传统涂料依然占据着较大的市场份额，但是水性漆是绿色产业，是漆类未来发展的方向。
水性漆以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；改善了作业环境条件；涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗，并有效减少对施工人员的伤害。但是，因为水的表面张力大，水性涂料对施工过程及材质表面清洁度要求高；另外，现有水性漆具有耐水、耐候性好的优点，但是其综合性能一般。
鉴于此，亟需提供一种环保水性漆，提高其综合性能的同时，使其具有更好的施工宽容度。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本发明要解决的技术问题就是针对水性漆其综合性能的不足，及施工宽容度差的问题，提供一种环保水性漆及其制备方法，即提高了水性漆的耐酸碱性能、耐磨性、强度，又使水性漆具有良好的施工宽容度，防止被涂物的漆膜表面出现各种缺陷，更加利于大规模推广应用。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种环保水性漆，包括组分A和组分B，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂500～1500份、去离子水100～500份、改性剂3～12份、成膜助剂20～60份、消泡剂5～30份、增稠剂3～20份、分散剂1～10份；
所述组分B由质量比为1～20：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为10～30：1。
优选的，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂800～1200份、去离子水200～400份、改性剂5～10份、成膜助剂35～45份、消泡剂10～20份、增稠剂5～15份、分散剂3～7份；
所述组分B由质量比为5～15：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为15～25：1。
更优选的，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂1000份、去离子水300份、改性剂7份、成膜助剂40份、消泡剂15份、增稠剂10份、分散剂5份；
所述组分B由质量比为10：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为20：1。
通过双组分配方设计的水性漆，可提高水性漆储存过程的稳定性，避免长时间在容器中储存后出现硬块的问题；同时，施工操作时更加灵活可控，操作窗口的周期更长。通过组分A中主体成分水性树脂的改性和组分B中异氰酸酯的改性，可使制备得到的水性漆具有高耐酸碱性能、高耐磨性、高强度，同时避免漆膜出现各种缺陷。
优选的，所述改性水性树脂为笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液。
进一步的，所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：将摩尔比为1：3～8：3～8的八乙烯基笼型倍半硅氧烷、3-(2,3-丁二烯-1-基)-2,2-二甲基环氧乙烷和9,12-十八碳二烯基甲基丙烯酸酯单体加入反应釜中，搅拌均匀后形成混合物A，在叔丁基过氧化氢的作用下进行聚合反应，反应10～60min后，加入混合物A占比为0.3～2.6wt％的氢氧化钠，终止反应后，得到所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液，所述叔丁基过氧化氢占混合物A的质量百分含量为0.1～0.5wt％。
通过笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液，使水性漆具有常规丙烯酸水性漆具有的性能优势外，由于笼型倍半硅氧烷的协同作用，使水性漆还具有高耐磨性、高强度，所制备得到的水性漆与被涂物基体的结合强度高，密度高，不易受到酸、醇及水的腐蚀。
优选的，所述改性剂由质量比为8～20：1～12：3～18的八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成。
八羟基笼型倍半硅氧烷具有纳米微球结构，可促进水性漆在被涂物表面的渗透，同时羟基基团的存在可使其与改性水性树脂进行化学键的结合，提高水性漆的强度；改性碳酸钙为羟基化改性碳酸钙，以使其更好地分散在水性漆体系中，起到稳定、活化作用，并作为水性漆补强剂使用，进一步提高水性漆的强度和防腐性能；氢氧化钠用于调节水性漆体系的pH值，保持体系的稳定性。
优选的，所述改性异氰酸酯为含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
优选的，所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份计，称取50份二氯甲烷、8份(2-氯乙基)三甲氧基硅烷、3份氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入20份去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到八氯乙基笼型倍半硅氧烷；
S2：将步骤S1得到的八氯乙基笼型倍半硅氧烷加入体积比为1：10的3-烯丙基-2-吡咯烷酮和丙酮组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和3-烯丙基-2-吡咯烷酮与所述八氯乙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.05：1.1：1；
S3：在氮气气氛的保护下，将步骤S2得到的含有离子液体的笼型倍半硅氧烷和甲基丙烯酸异氰基乙酯在40～70℃的条件下进行反应，最终得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
通过含有离子液体的笼型倍半硅氧烷进行异氰酸酯的改性处理，使得形成的水性漆具有高强度、耐磨、抗划伤的特性；通过离子液体更宽的电化学窗口，使水性漆在静电喷涂施工过程中，获得更宽的施工宽容度；同时，通过含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯，利用离子液体表面自由能低的特点，降低了水性漆的表面张力，从而保证水性漆在施工过程中不会产生流挂、展平性不好；另外，笼型倍半硅氧烷的纳米特性，使其更加易于伸入被涂物表面的小细缝中，施工过程后被涂物表面不会出现针孔缺陷，从而达到被涂物表面光泽、平整，强度高，使用寿命延长等效果，结合离子液体抗氧化和笼型倍半硅氧烷中Si-O键强结合力的特性，进一步提高了水性漆的耐腐蚀性能。
含有四氟硼酸盐离子液体的笼型倍半硅氧烷，具有亲水性能和消泡功能，对异氰酸酯进行改性处理后，促进含有四氟硼酸盐离子液体的笼型倍半硅氧烷均匀地分散在去离子水溶剂中，更加利于水性漆在施工过程中的流平操作。
通过离子液体的改性，提高了水性漆的耐低温性能，更加利于水性漆在低温条件下的施工，提高了水性漆的施工宽容度。
优选的，所述成膜助剂由质量比为0.8～1.2：0.8～1.2的丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯组成。
所添加的成膜助剂，其沸点高，环保性能优越，混溶性好，挥发度低，能形成优异的连续涂膜，除了可明显降低水性漆的最低成膜温度外，还可以改善乳胶漆的聚结性及耐擦洗性，使漆膜同时具有良好的储存稳定性。
优选的，所述消泡剂由己醇聚醚-4羧酸钠或/和三羟基聚氧化丙烯醚和聚醚改性硅油组成。
由己醇聚醚-4羧酸钠或/和三羟基聚氧化丙烯醚和聚醚改性硅油组成的复配消泡剂，与本发明水性漆体系有很好地互溶性，消泡性能优异，无须另外添加乳化剂，因此水性漆喷涂后，被涂物表面不会出现缩孔现象。
优选的，所述增稠剂由纤维素醚类化合物或/和无机增稠剂组成。
所述纤维素醚类化合物为羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素中的至少一种。
所述无机增稠剂为钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、硅凝胶中的至少一种。
优选的，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐。
相应的、一种如上述的环保水性漆的制备方法，所述组分A的制备方法包括以下步骤：
S1：将改性水性树脂、去离子水、改性剂、成膜助剂、消泡剂和分散剂投入搅拌机中，分散均匀后，将上述混合物通过微波方式加热至40～60℃，以边搅拌边抽真空的方式进行5～10分钟，搅拌机的转速为800～1200转/分钟；
S2：降低搅拌机的转速为200～600转/分钟，继续以边搅拌边抽真空的方式进行10～30分钟后，加入去离子水进行稀释，在充分搅拌的条件下缓慢加入增稠剂，充分搅拌10～30分钟后得到所述组分A。
本发明的有益效果：
本发明通过含有离子液体的笼型倍半硅氧烷进行异氰酸酯的改性处理和笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液作为水性漆的两种组分中的主体成分，通过两种组分的聚合反应，使制备得到的水性漆具有高强度、耐磨、抗划伤、耐腐蚀的特性，在施工过程中不会产生流挂、展平性不好和漆缩孔等缺陷。
本发明通过添加由八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成的复配改性剂，进一步提高了漆膜的强度和耐腐蚀性能，提高水性漆的存储稳定性。
本发明添加的成膜助剂、消泡剂、增稠剂，其配方成分环保性能优异，与主体成分的互溶性好，易于分散在本发明的水性漆体系中，制备得到的水性漆漆膜表面均匀平整，不易出现现有水性漆在施工过程中出现的各种缺陷。
本发明的水性漆、安全环保、制备简单、存储稳定、综合性能优异，具有良好的市场应用前景。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种环保水性漆，包括组分A和组分B，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂1000份、去离子水300份、改性剂7份、成膜助剂40份、消泡剂15份、增稠剂10份、聚丙烯酸钠盐5份；
所述组分B由质量比为10：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为20：1。
所述改性水性树脂为笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液。
进一步的，所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：将摩尔比为1：3：8的八乙烯基笼型倍半硅氧烷、3-(2,3-丁二烯-1-基)-2,2-二甲基环氧乙烷和9,12-十八碳二烯基甲基丙烯酸酯单体加入反应釜中，搅拌均匀后形成混合物A，在叔丁基过氧化氢的作用下进行聚合反应，反应30min后，加入混合物A占比为1.5wt％的氢氧化钠，终止反应后，得到所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液，所述叔丁基过氧化氢占混合物A的质量百分含量为0.3wt％。
所述改性异氰酸酯为含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
进一步的，所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份计，称取50份二氯甲烷、8份(2-氯乙基)三甲氧基硅烷、3份氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入20份去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到八氯乙基笼型倍半硅氧烷；
S2：将步骤S1得到的八氯乙基笼型倍半硅氧烷加入体积比为1：10的3-烯丙基-2-吡咯烷酮和丙酮组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和3-烯丙基-2-吡咯烷酮与所述八氯乙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.05：1.1：1；
S3：在氮气气氛的保护下，将步骤S2得到的含有离子液体的笼型倍半硅氧烷和甲基丙烯酸异氰基乙酯在50℃的条件下进行反应，最终得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
所述改性剂由八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成。
所述八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠的质量比为8：1：3。
所述成膜助剂由质量比为1：1的丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯组成。
所述消泡剂由质量比为1：2的己醇聚醚-4羧酸钠和聚醚改性硅油组成。
所述增稠剂由质量比为1：1的羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠组成。
相应的、一种如上述的环保水性漆的制备方法，所述组分A的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份称取原料，将改性水性树脂1000份、去离子水150份、改性剂7份、成膜助剂40份、消泡剂15份和聚丙烯酸钠盐5份投入搅拌机中，分散均匀后，将上述混合物通过微波方式加热至40℃，以边搅拌边抽真空的方式进行5分钟，搅拌机的转速为800转/分钟；
S2：降低搅拌机的转速为200转/分钟，继续以边搅拌边抽真空的方式进行10分钟后，加入去离子水150份进行稀释，在充分搅拌的条件下缓慢加入增稠剂10份，充分搅拌10分钟后得到所述组分A。
所述组分B将改性异氰酸酯和去离子水搅拌均匀即可得到。
所述水性漆使用时，将组分A和组分B按给定的配比进行混合搅拌均匀，即可使用。
实施例2
一种环保水性漆，包括组分A和组分B，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂800份、去离子水200份、改性剂5份、成膜助剂35份、消泡剂10份、增稠剂5份、聚丙烯酸钠盐3份；
所述组分B由质量比为5：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为15：1。
所述改性水性树脂为笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液。
所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：将摩尔比为1：4：7的八乙烯基笼型倍半硅氧烷、3-(2,3-丁二烯-1-基)-2,2-二甲基环氧乙烷和9,12-十八碳二烯基甲基丙烯酸酯单体加入反应釜中，搅拌均匀后形成混合物A，在叔丁基过氧化氢的作用下进行聚合反应，反应10min后，加入混合物A占比为0.1wt％的氢氧化钠，终止反应后，得到所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液，所述叔丁基过氧化氢占混合物A的质量百分含量为0.5wt％。
所述改性异氰酸酯为含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份计，称取50份二氯甲烷、8份(2-氯乙基)三甲氧基硅烷、3份氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入20份去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到八氯乙基笼型倍半硅氧烷；
S2：将步骤S1得到的八氯乙基笼型倍半硅氧烷加入体积比为1：10的3-烯丙基-2-吡咯烷酮和丙酮组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和3-烯丙基-2-吡咯烷酮与所述八氯乙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.05：1.1：1；
S3：在氮气气氛的保护下，将步骤S2得到的含有离子液体的笼型倍半硅氧烷和甲基丙烯酸异氰基乙酯在60℃的条件下进行反应，最终得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
所述改性剂由八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成。
所述八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠的质量比为15：7：12。
所述成膜助剂由质量比为0.8：1.2的丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯组成。
所述消泡剂由质量比为0.8：1.2的三羟基聚氧化丙烯醚和聚醚改性硅油组成。所述增稠剂由质量比为1：1的有机膨润土、硅藻土组成。
相应的、一种如上述的环保水性漆的制备方法，所述组分A的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份称取原料，将改性水性树脂800份、去离子水100份、改性剂5份、成膜助剂35份、消泡剂10份和聚丙烯酸钠盐3份投入搅拌机中，分散均匀后，将上述混合物通过微波方式加热至50℃，以边搅拌边抽真空的方式进行10分钟，搅拌机的转速为1000转/分钟；
S2：降低搅拌机的转速为400转/分钟，继续以边搅拌边抽真空的方式进行20分钟后，加入去离子水100份进行稀释，在充分搅拌的条件下缓慢加入增稠剂5份，充分搅拌20分钟后得到所述组分A。
实施例3
一种环保水性漆，包括组分A和组分B，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂1200份、去离子水400份、改性剂10份、成膜助剂45份、消泡剂20份、增稠剂15份、聚丙烯酸钠盐7份；
所述组分B由质量比为15：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为25：1。
所述改性水性树脂为笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液。
所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液的制备方法同实施例2。
所述改性剂由八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成。
所述八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠的质量比为20：12：18。
所述成膜助剂由质量比为1.2：0.8的丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯组成。
所述消泡剂由质量比为1.2：0.8：1的己醇聚醚-4羧酸钠、三羟基聚氧化丙烯醚和聚醚改性硅油组成。
所述增稠剂由质量比为3：1的羟丙基甲基纤维素和硅凝胶组成。
相应的、一种如上述的环保水性漆的制备方法，所述组分A的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份称取原料，将改性水性树脂1200份、去离子水200份、改性剂10份、成膜助剂45份、消泡剂20份和聚丙烯酸钠盐7份投入搅拌机中，分散均匀后，将上述混合物通过微波方式加热至60℃，以边搅拌边抽真空的方式进行30分钟，搅拌机的转速为1200转/分钟；
S2：降低搅拌机的转速为600转/分钟，继续以边搅拌边抽真空的方式进行30分钟后，加入去离子水200份进行稀释，在充分搅拌的条件下缓慢加入增稠剂15份，充分搅拌30分钟后得到所述组分A。
实施例4
本实施例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂500份、去离子水100份、改性剂3份、成膜助剂20份、消泡剂5份、增稠剂3份、聚丙烯酸钠盐1份；
所述组分B由质量比为1：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为10：1。
实施例5
本实施例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂1500份、去离子水500份、改性剂12份、成膜助剂60份、消泡剂30份、增稠剂20份、聚丙烯酸钠盐10份；
所述组分B由质量比为20：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为30：1。
所述消泡剂由质量比为1：1：1的己醇聚醚-4羧酸钠、三羟基聚氧化丙烯醚和聚醚改性硅油组成。
所述增稠剂由质量比为1：2：1的羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和有机膨润土组成。
对比例1
本对比例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述水性漆不包含由八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成的改性剂。
对比例2
本对比例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述水性漆主体成分中的异氰酸酯未进行含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性处理。
对比例3
本对比例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述水性漆主体成分中的异氰酸酯改性剂采用的是未含有离子液体的笼型倍半硅氧烷。
对比例4
本对比例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。
对比例5
本对比例环保水性漆，其水性漆的原料组成、制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述消泡剂为聚醚改性硅油。
将实施例1～5和对比例1～5制备得到的水性漆进行性能测试，其测试依据GB/T23999-2009《室内装饰装修用水性木器涂料》进行，其性能结果如表1和表2所示：
表1
在容器中状态 光泽(60℃) 干燥时间 漆膜外观
实施例1 搅拌均匀后无硬块 98 表干≤15min，实干≤2h 均匀平整
实施例2 搅拌均匀后无硬块 91 表干≤15min，实干≤2h 均匀平整
实施例3 搅拌均匀后无硬块 93 表干≤15min，实干≤2h 均匀平整
实施例4 搅拌均匀后无硬块 92 表干≤15min，实干≤2h 均匀平整
实施例5 搅拌均匀后无硬块 94 表干≤15min，实干≤2h 均匀平整
对比例1 搅拌均匀后有硬块 80 表干23min，实干5.5h 存在缺陷
对比例2 搅拌均匀后有硬块 86 表干27min，实干4.2h 存在缺陷
对比例3 搅拌均匀后无硬块 92 表干21min，实干3.6h 存在缺陷
对比例4 搅拌均匀后无硬块 90 表干28min，实干5.7h 存在缺陷
对比例5 搅拌均匀后无硬块 84 表干18min，实干2.7h 存在缺陷
表2
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种环保水性漆，包括组分A和组分B，其特征在于：所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂500～1500份、去离子水100～500份、改性剂3～12份、成膜助剂20～60份、消泡剂5～30份、增稠剂3～20份、分散剂1～10份；
所述组分B由质量比为1～20：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为10～30：1。
2.如权利要求1所述的环保水性漆，其特征在于，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂800～1200份、去离子水200～400份、改性剂5～10份、成膜助剂35～45份、消泡剂10～20份、增稠剂5～15份、分散剂3～7份；
所述组分B由质量比为5～15：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为15～25：1。
3.如权利要求1所述的环保水性漆，其特征在于，所述组分A由以下重量份数的原料组成：改性水性树脂1000份、去离子水300份、改性剂7份、成膜助剂40份、消泡剂15份、增稠剂10份、分散剂5份；
所述组分B由质量比为10：100的改性异氰酸酯和去离子水组成；
所述组分A和组分B的质量比为20：1。
4.如权利要求1所述的环保水性漆，其特征在于，所述改性水性树脂为笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液。
5.如权利要求4所述的环保水性漆，其特征在于，所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：将摩尔比为1：3～8：3～8的八乙烯基笼型倍半硅氧烷、3-(2,3-丁二烯-1-基)-2,2-二甲基环氧乙烷和9,12-十八碳二烯基甲基丙烯酸酯单体加入反应釜中，搅拌均匀后形成混合物A，在叔丁基过氧化氢的作用下进行聚合反应，反应10～60min后，加入混合物A占比为0.3～2.6wt％的氢氧化钠，终止反应后，得到所述笼型倍半硅氧烷/环氧基团改性丙烯酸乳液，所述叔丁基过氧化氢占混合物A的质量百分含量为0.1～0.5wt％。
6.如权利要求1所述的环保水性漆，其特征在于，所述改性剂由质量比为8～20：1～12：3～18的八羟基笼型倍半硅氧烷、改性碳酸钙和氢氧化钠组成。
7.如权利要求1所述的环保水性漆，其特征在于，所述改性异氰酸酯为含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
8.如权利要求7所述的环保水性漆，其特征在于，所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯的制备方法包括以下步骤：
S1：按重量份计，称取50份二氯甲烷、8份(2-氯乙基)三甲氧基硅烷、3份氢氧化钾放入油浴锅中搅拌加热至110℃，加入20份去离子水，在110℃的温度条件下加热冷凝回流反应48h；反应结束后将产物离心分离，再用无水甲醇清洗，50℃真空干燥24h，得到八氯乙基笼型倍半硅氧烷；
S2：将步骤S1得到的八氯乙基笼型倍半硅氧烷加入体积比为1：10的3-烯丙基-2-吡咯烷酮和丙酮组成的混合溶液中，60℃恒温磁力搅拌反应24h；再加入四氟硼酸铵进行离子交换，最后得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷；所述四氟硼酸铵和3-烯丙基-2-吡咯烷酮与所述八氯乙基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.05：1.1：1；
S3：在氮气气氛的保护下，将步骤S2得到的含有离子液体的笼型倍半硅氧烷和甲基丙烯酸异氰基乙酯在40～70℃的条件下进行反应，最终得到所述含有离子液体的笼型倍半硅氧烷改性异氰酸酯。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的环保水性漆的制备方法，其特征在于，所述组分A的制备方法包括以下步骤：
S1：将改性水性树脂、去离子水、改性剂、成膜助剂、消泡剂和分散剂投入搅拌机中，分散均匀后，将上述混合物通过微波方式加热至40～60℃，以边搅拌边抽真空的方式进行5～10分钟，搅拌机的转速为800～1200转/分钟；
S2：降低搅拌机的转速为200～600转/分钟，继续以边搅拌边抽真空的方式进行10～30分钟后，加入去离子水进行稀释，在充分搅拌的条件下缓慢加入增稠剂，充分搅拌10～30分钟后得到所述组分A。
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