CN111995921A - 一种防老化的水性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防老化的水性涂料，包括如下重量份原料：碳酸钙20‑30份、偏磷酸钠10‑20份、蒙脱土10‑20份、去离子水100‑200份、消泡剂0.1‑0.5份、乙二醇单丁醚0.8‑1.2份、三乙醇5‑7份、乳液35‑70份、固化剂7‑13份、助剂5‑7份、增稠剂1‑3份；该水性涂料的制备方法，包括如下步骤：将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛；将去离子水、偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，搅拌得到第一混合液；将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，加入碳酸钙和蒙脱土搅拌，制得第二混合液；加入氨水，调节pH值为7‑8，然后加入增稠剂，即得一种防老化的水性涂料。

Description

一种防老化的水性涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于水性涂料技术领域，具体涉及一种防老化的水性涂料及其制备方法。
背景技术
发生老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、过氧化物、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体(如二氧化碳、硫化氢等)、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。
发明专利CN103409053B提供一种水性防腐面漆及其制备方法，属于水性防腐涂料技术领域。该防腐面漆是将一种水性含氟丙烯酸酯和非离子水性聚氨酯作为基体水性树脂，配以固化剂和多种助剂组成的，该发明的水性含氟丙烯酸酯是由含氟丙烯酸单体、苯乙烯以及丙烯酸单体为主链结构制备的，随着含氟单体的引入，惰性的氟原子提高了水性防腐面漆的抗老化性能，苯乙烯的引入，提高了水性树脂的机械性能，使得到的漆膜的耐冲击性得到了提高。该发明还提供一种水性防腐面漆的制备方法。该发明的水性防腐面漆经过测试，抗老化试验超过了1800小时，划叉盐雾试验超过了3000小时。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明提供一种防老化的水性涂料及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
涂料除了对基材表面起到机械保护作用外，其主要的防护作用表现为阻止腐蚀介质接触基材表面，在含水环境中(水溶液及含水大气)水分子渗入涂层，并携带腐蚀介质(氧、Cl-等)接触基材，使其发生老化，长期暴露在光照条件下，有机涂料也会出现变色、起皱、开裂等现象。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防老化的水性涂料，包括如下重量份原料：
碳酸钙20-30份、偏磷酸钠10-20份、蒙脱土10-20份、去离子水100-200份、消泡剂0.1-0.5份、乙二醇单丁醚0.8-1.2份、三乙醇5-7份、乳液30-70份、固化剂7-13份、助剂5-7份、增稠剂1-3份；
该水性涂料通过如下步骤制备：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为20-30℃、转速为1000-1200r/min，搅拌30-50min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌1-3h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为7-8，然后加入增稠剂，在温度为30-40℃、转速为1200-1400r/min的条件下，搅拌30-50min，即得一种防老化的水性涂料。
进一步地，第二步中的乳液分五次加入，且每次均等量。
进一步地，消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂；固化剂为水分散性多异氰酸酯。
进一步地，乳液通过入下步骤制备：
步骤S11、将二羟甲基丙酸放入恒温干燥箱中，在120-130℃下干燥4-6h，然后将干燥后的二羟甲基丙酸放入盛有硅胶的干燥器中冷却至室温，然后将处理好后的二羟甲基丙酸和1，4-丁二烯按摩尔比1：1混合后制得混合液a，备用，将丙酮和N-甲基吡咯烷酮按质量比2：3混合制得混合液b，备用；
步骤S12、将聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯加入四口烧瓶中，设置温度为80-90℃、转速为600-800r/min，边搅拌边加入混合液b，恒温反应2-3h，将温度降至70-80℃，加入二月桂酸二丁基锡搅拌10min，通过恒压滴液漏斗将步骤S11中配好的混合液a加入四口烧瓶中，保持滴加速度为1滴/秒，保持温度和转速不变，混合液a滴加完后继续反应1-3h，将温度降至50℃，加入三乙胺继续反应40-60min，加入去离子水，在1400-1600r/min的条件下高速搅拌40-60min，然后加入乙二胺搅拌均匀，得到预乳液A；
步骤S13、在三口烧瓶中加入甲基丙烯酸羟丙酯，在冰水浴条件下冷却至0-5℃，在1000-1400r/min条件下高速搅拌，将五氧化二磷分成等量三批加入，每批五氧化二磷加入的时间间隔为10-15min，加完后设置温度为50-60℃，继续搅拌30-40min，然后加入去离子水，升高温度为80-90℃，搅拌1-3h，制得混合物c；
步骤S14、将步骤S12中的预乳液A在40-60℃条件下减压浓缩2-3h，将减压浓缩后的预乳液A加入步骤S13中的混合物c中，加入过硫酸钾，设置温度为30-50℃、转速为500-600r/min，搅拌2-3h，即得乳液。
进一步地，步骤S12中原料的百分比为：聚丙二醇16-17％、异佛尔酮二异氰酸酯15-16％、混合物b2-3％、二月桂酸二丁基锡0.1-1％、三乙胺1-2％、乙二胺0.4-0.6％，其余为去离子水；步骤S13中甲基丙烯酸羟丙酯和五氧化二磷的物质的量比为2：1；去离子水的添加量为甲基丙烯酸羟丙酯质量的4-6％；步骤S14中预乳液A和混合物c的质量比为5-7：1，过硫酸钾的加入量为预乳液A和混合物c总质量的3-4％。
进一步地，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和甲苯加入三口烧瓶中，混合均匀，加入去离子水，在温度为70-80℃、转速为400-500r/min条件下搅拌7-8h，搅拌结束后，静置12h，保留有机相；将正丁胺滴入有机相中，然后将反应液在温度为40-60℃、转速不变的条件下，保温搅拌2-3h,制得混合物d，备用；
步骤S22、将叔丁醇、多聚甲醛和叔丁醇钾加入三口烧瓶中，设置温度为40-60℃、转速为400-500r/min，搅拌10-15min，制得混合物e，将混合物e倒入恒压滴液漏斗中，在氮气保护下，滴入装有2，6-二叔丁基苯酚的三口烧瓶中，设置温度为60-70℃，反应3-5h，反应结束后，在40℃条件下减压蒸馏，至析出物不再增加，过滤保留析出物得到混合物f；
步骤S23、将步骤S21的混合物d和步骤S22中的混合物f按质量比为1：1-2混合均匀即得助剂。
进一步地，步骤S21中2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和正丁胺的物质的量比为1：1：1-1.5；氢氧化镍、甲苯和去离子水的用量比为100g:500mL:400mL；步骤S22中，多聚甲醛、叔丁醇钾和2，6-二叔丁基苯酚的物质的量比为4：0.05-0.1：1，叔丁醇与2，6-二叔丁基苯酚的用量比为100-150mL：1g。
进一步地，一种防老化的水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为20-30℃、转速为1000-1200r/min，搅拌30-50min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌1-3h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为7-8，然后加入增稠剂，在温度为30-40℃、转速为1200-1400r/min的条件下，搅拌30-50min，即得一种防老化的水性涂料。
本发明的有益效果：
二羟甲基丙酸主要的亲水扩链剂，通过三乙胺中和成盐，将羧基和酯基引入乳液中，增强了乳液的自乳化性能，亲水性的离子集团位于核的表面朝向水中，随着二羟甲基丙酸含量的增加，大量的羧基和酯基集中在核的表面，与相应的正离子形成稳定的双电层，导致分子间的静电斥力增加从而减弱了分子链间的相互聚集，使得乳液的粒径减小，储存稳定性增加；甲基丙烯酸羟丙酯中的羟基和五氧化二磷反应生成磷酸单酯，磷酸单酯可与基材表面反应形成致密的保护膜，且磷酸单酯容易与接枝到聚合物链上，提高涂膜的附着力。
制得的助剂具有光稳定性和抗氧化性，溶于水后的氢氧化镍水解成镍离子和氢氧根离子，其中镍离子与2,2’-硫代双对叔辛基苯酚发生配位反应，同时产生氢离子；酸性的氢离子进入水相后，与氢氧化镍发生酸碱中和反应，生成水和镍离子；镍离子再与2,2’-硫代双对叔辛基苯酚发生配位反应，产生氢离子；如此反复循环直至反应完毕，合成的产物能转移聚合物中光敏生色集团的激发态能量，并将其以无害的形式消散掉，从而使聚合物免于发生光降解反应且助剂中的受阻酚通过质子给予作用，破坏自由基自氧化链反应实现抗氧化作用；制备的助剂和乳液配合，在保证形成的涂膜的高附着力的前提下，提高膜的光稳定性和抗氧化性，提高了水性涂料自身的光稳定性与抗氧化和对基材表面的保护。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防老化的水性涂料，包括如下重量份原料：
碳酸钙20份、偏磷酸钠10份、蒙脱土10份、去离子水100份、消泡剂0.1份、乙二醇单丁醚0.8份、三乙醇5份、乳液30份、固化剂7份、助剂5份、增稠剂1份；
该水性涂料通过如下步骤制备：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为20℃、转速为1000r/min，搅拌30min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌1h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为7，然后加入增稠剂，在温度为30℃、转速为1200r/min的条件下，搅拌30min，即得一种防老化的水性涂料。
其中，第二步中的乳液分五次加入，且每次均等量。
其中，消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂；固化剂为水分散性多异氰酸酯。
其中，乳液通过入下步骤制备：
步骤S11、将二羟甲基丙酸放入恒温干燥箱中，在120℃下干燥4h，然后将干燥后的二羟甲基丙酸放入盛有硅胶的干燥器中冷却至室温，然后将处理好后的二羟甲基丙酸和1，4-丁二烯按摩尔比1：1混合后制得混合液a，备用，将丙酮和N-甲基吡咯烷酮按质量比2：3混合制得混合液b，备用；
步骤S12、将聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯加入四口烧瓶中，设置温度为80℃、转速为600r/min，边搅拌边加入混合液b，恒温反应2h，将温度降至70℃，加入二月桂酸二丁基锡搅拌10min，通过恒压滴液漏斗将步骤S11中配好的混合液a加入四口烧瓶中，保持滴加速度为1滴/秒，保持温度和转速不变，混合液a滴加完后继续反应1h，将温度降至50℃，加入三乙胺继续反应40min，加入去离子水，在1400r/min的条件下高速搅拌40min，然后加入乙二胺搅拌均匀，得到预乳液A；
步骤S13、在三口烧瓶中加入甲基丙烯酸羟丙酯，在冰水浴条件下冷却至0℃，在1000r/min条件下高速搅拌，将五氧化二磷分成等量三批加入，每批五氧化二磷加入的时间间隔为10min，加完后设置温度为50℃，继续搅拌30min，然后加入去离子水，升高温度为80℃，搅拌1h，制得混合物c；
步骤S14、将步骤S12中的预乳液A在40℃条件下减压浓缩2h，将减压浓缩后的预乳液A加入步骤S13中的混合物c中，加入过硫酸钾，设置温度为30℃、转速为500r/min，搅拌2h，即得乳液。
其中，步骤S12中原料的百分比为：聚丙二醇16％、异佛尔酮二异氰酸酯15％、混合物b2％、二月桂酸二丁基锡0.1％、三乙胺1％、乙二胺0.4％，其余为去离子水；步骤S13中甲基丙烯酸羟丙酯和五氧化二磷的物质的量比为2：1；去离子水的添加量为甲基丙烯酸羟丙酯质量的4％；步骤S14中预乳液A和混合物c的质量比为5：1，过硫酸钾的加入量为预乳液A和混合物c总质量的3％。
其中，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和甲苯加入三口烧瓶中，混合均匀，加入去离子水，在温度为70℃、转速为400r/min条件下搅拌7h，搅拌结束后，静置12h，保留有机相；将正丁胺滴入有机相中，然后将反应液在温度为40℃、转速不变的条件下，保温搅拌2h,制得混合物d，备用；
步骤S22、将叔丁醇、多聚甲醛和叔丁醇钾加入三口烧瓶中，设置温度为40℃、转速为400r/min，搅拌10min，制得混合物e，将混合物e倒入恒压滴液漏斗中，在氮气保护下，滴入装有2，6-二叔丁基苯酚的三口烧瓶中，设置温度为60℃，反应3h，反应结束后，在40℃条件下减压蒸馏，至析出物不再增加，过滤保留析出物得到混合物f；
步骤S23、将步骤S21的混合物d和步骤S22中的混合物f按质量比为1：1混合均匀即得助剂。
其中，步骤S21中2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和正丁胺的物质的量比为1：1：1；氢氧化镍、甲苯和去离子水的用量比为100g:500mL:400mL；步骤S22中，多聚甲醛、叔丁醇钾和2，6-二叔丁基苯酚的物质的量比为4：0.05：1，叔丁醇与2，6-二叔丁基苯酚的用量比为100mL：1g。
实施例2
一种防老化的水性涂料，包括如下重量份原料：
碳酸钙25份、偏磷酸钠15份、蒙脱土15份、去离子水150份、消泡剂0.3份、乙二醇单丁醚1份、三乙醇6份、乳液50份、固化剂10份、助剂6份、增稠剂2份；
该水性涂料通过如下步骤制备：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为25℃、转速为1100r/min，搅拌40min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌2h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为7，然后加入增稠剂，在温度为35℃、转速为1300r/min的条件下，搅拌40min，即得一种防老化的水性涂料。
其中，第二步中的乳液分五次加入，且每次均等量。
其中，消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂；固化剂为水分散性多异氰酸酯。
其中，乳液通过入下步骤制备：
步骤S11、将二羟甲基丙酸放入恒温干燥箱中，在125℃下干燥5h，然后将干燥后的二羟甲基丙酸放入盛有硅胶的干燥器中冷却至室温，然后将处理好后的二羟甲基丙酸和1，4-丁二烯按摩尔比1：1混合后制得混合液a，备用，将丙酮和N-甲基吡咯烷酮按质量比2：3混合制得混合液b，备用；
步骤S12、将聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯加入四口烧瓶中，设置温度为85℃、转速为700r/min，边搅拌边加入混合液b，恒温反应2.5h，将温度降至75℃，加入二月桂酸二丁基锡搅拌10min，通过恒压滴液漏斗将步骤S11中配好的混合液a加入四口烧瓶中，保持滴加速度为1滴/秒，保持温度和转速不变，混合液a滴加完后继续反应2h，将温度降至50℃，加入三乙胺继续反应50min，加入去离子水，在1500r/min的条件下高速搅拌50min，然后加入乙二胺搅拌均匀，得到预乳液A；
步骤S13、在三口烧瓶中加入甲基丙烯酸羟丙酯，在冰水浴条件下冷却至0℃，在1200r/min条件下高速搅拌，将五氧化二磷分成等量三批加入，每批五氧化二磷加入的时间间隔为12min，加完后设置温度为55℃，继续搅拌35min，然后加入去离子水，升高温度为85℃，搅拌2h，制得混合物c；
步骤S14、将步骤S12中的预乳液A在50℃条件下减压浓缩2.5h，将减压浓缩后的预乳液A加入步骤S13中的混合物c中，加入过硫酸钾，设置温度为40℃、转速为550r/min，搅拌2.5h，即得乳液。
其中，步骤S12中原料的百分比为：聚丙二醇16％、异佛尔酮二异氰酸酯15％、混合物b2％、二月桂酸二丁基锡0.1％、三乙胺1％、乙二胺0.5％，其余为去离子水；步骤S13中甲基丙烯酸羟丙酯和五氧化二磷的物质的量比为2：1；去离子水的添加量为甲基丙烯酸羟丙酯质量的5％；步骤S14中预乳液A和混合物c的质量比为6：1，过硫酸钾的加入量为预乳液A和混合物c总质量的3％。
其中，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和甲苯加入三口烧瓶中，混合均匀，加入去离子水，在温度为75℃、转速为450r/min条件下搅拌7.5h，搅拌结束后，静置12h，保留有机相；将正丁胺滴入有机相中，然后将反应液在温度为50℃、转速不变的条件下，保温搅拌1.5h,制得混合物d，备用；
步骤S22、将叔丁醇、多聚甲醛和叔丁醇钾加入三口烧瓶中，设置温度为50℃、转速为450r/min，搅拌12min，制得混合物e，将混合物e倒入恒压滴液漏斗中，在氮气保护下，滴入装有2，6-二叔丁基苯酚的三口烧瓶中，设置温度为65℃，反应4h，反应结束后，在40℃条件下减压蒸馏，至析出物不再增加，过滤保留析出物得到混合物f；
步骤S23、将步骤S21的混合物d和步骤S22中的混合物f按质量比为1：1-2混合均匀即得助剂。
其中，步骤S21中2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和正丁胺的物质的量比为1：1：1；氢氧化镍、甲苯和去离子水的用量比为100g:500mL:400mL；步骤S22中，多聚甲醛、叔丁醇钾和2，6-二叔丁基苯酚的物质的量比为4：0.05：1，叔丁醇与2，6-二叔丁基苯酚的用量比为120mL：1g。
实施例3
一种防老化的水性涂料，包括如下重量份原料：
碳酸钙30份、偏磷酸钠20份、蒙脱土20份、去离子水200份、消泡剂0.5份、乙二醇单丁醚1.2份、三乙醇7份、乳液70份、固化剂13份、助剂7份、增稠剂3份；
该水性涂料通过如下步骤制备：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为30℃、转速为1200r/min，搅拌50min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌3h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为8，然后加入增稠剂，在温度为40℃、转速为1400r/min的条件下，搅拌50min，即得一种防老化的水性涂料。
其中，第二步中的乳液分五次加入，且每次均等量。
其中，消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂；固化剂为水分散性多异氰酸酯。
其中，乳液通过入下步骤制备：
步骤S11、将二羟甲基丙酸放入恒温干燥箱中，在130℃下干燥6h，然后将干燥后的二羟甲基丙酸放入盛有硅胶的干燥器中冷却至室温，然后将处理好后的二羟甲基丙酸和1，4-丁二烯按摩尔比1：1混合后制得混合液a，备用，将丙酮和N-甲基吡咯烷酮按质量比2：3混合制得混合液b，备用；
步骤S12、将聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯加入四口烧瓶中，设置温度为90℃、转速为800r/min，边搅拌边加入混合液b，恒温反应3h，将温度降至80℃，加入二月桂酸二丁基锡搅拌10min，通过恒压滴液漏斗将步骤S11中配好的混合液a加入四口烧瓶中，保持滴加速度为1滴/秒，保持温度和转速不变，混合液a滴加完后继续反应3h，将温度降至50℃，加入三乙胺继续反应60min，加入去离子水，在1600r/min的条件下高速搅拌60min，然后加入乙二胺搅拌均匀，得到预乳液A；
步骤S13、在三口烧瓶中加入甲基丙烯酸羟丙酯，在冰水浴条件下冷却至5℃，在1400r/min条件下高速搅拌，将五氧化二磷分成等量三批加入，每批五氧化二磷加入的时间间隔为15min，加完后设置温度为60℃，继续搅拌40min，然后加入去离子水，升高温度为90℃，搅拌3h，制得混合物c；
步骤S14、将步骤S12中的预乳液A在60℃条件下减压浓缩3h，将减压浓缩后的预乳液A加入步骤S13中的混合物c中，加入过硫酸钾，设置温度为50℃、转速为600r/min，搅拌3h，即得乳液。
其中，步骤S12中原料的百分比为：聚丙二醇17％、异佛尔酮二异氰酸酯16％、混合物b3％、二月桂酸二丁基锡1％、三乙胺2％、乙二胺0.6％，其余为去离子水；步骤S13中甲基丙烯酸羟丙酯和五氧化二磷的物质的量比为2：1；去离子水的添加量为甲基丙烯酸羟丙酯质量的6％；步骤S14中预乳液A和混合物c的质量比为7：1，过硫酸钾的加入量为预乳液A和混合物c总质量的4％。
其中，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和甲苯加入三口烧瓶中，混合均匀，加入去离子水，在温度为80℃、转速为500r/min条件下搅拌7-8h，搅拌结束后，静置12h，保留有机相；将正丁胺滴入有机相中，然后将反应液在温度为60℃、转速不变的条件下，保温搅拌3h,制得混合物d，备用；
步骤S22、将叔丁醇、多聚甲醛和叔丁醇钾加入三口烧瓶中，设置温度为60℃、转速为500r/min，搅拌15min，制得混合物e，将混合物e倒入恒压滴液漏斗中，在氮气保护下，滴入装有2，6-二叔丁基苯酚的三口烧瓶中，设置温度为70℃，反应5h，反应结束后，在40℃条件下减压蒸馏，至析出物不再增加，过滤保留析出物得到混合物f；
步骤S23、将步骤S21的混合物d和步骤S22中的混合物f按质量比为1：2混合均匀即得助剂。
其中，步骤S21中2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和正丁胺的物质的量比为1：1：1.5；氢氧化镍、甲苯和去离子水的用量比为100g:500mL:400mL；步骤S22中，多聚甲醛、叔丁醇钾和2，6-二叔丁基苯酚的物质的量比为4：0.1：1，叔丁醇与2，6-二叔丁基苯酚的用量比为150mL：1g。
对比例1
本对比例为市面上常见的一种防老化的水性涂料。
对实施例1-3和对比例1制得的一种防老化的水性涂料进行如下性能测试，测试结果如下表1所示：其中耐黄变性按IOS11507：1997测试；
表1
Figure BDA0002664970880000131
Figure BDA0002664970880000141
由上表1可知，实施例1-3制得的一种防老化的水性涂料的耐黄变性明显优于对比例1制得一种防老化的水性涂料，且实施例1-3制得的一种防老化的水性涂料的粘结性和抗老化性能均优于对比例1。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防老化的水性涂料，其特征在于，包括如下重量份原料：
碳酸钙20-30份、偏磷酸钠10-20份、蒙脱土10-20份、去离子水100-200份、消泡剂0.1-0.5份、乙二醇单丁醚0.8-1.2份、三乙醇5-7份、乳液30-70份、固化剂7-13份、助剂5-7份、增稠剂1-3份；
该水性涂料通过如下步骤制备：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为20-30℃、转速为1000-1200r/min，搅拌30-50min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌1-3h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为7-8，然后加入增稠剂，在温度为30-40℃、转速为1200-1400r/min的条件下，搅拌30-50min，即得一种防老化的水性涂料。
2.根据权利要求1所述的一种防老化的水性涂料，其特征在于，第二步中的乳液分五次加入，且每次均等量。
3.根据权利要求1所述的一种防老化的水性涂料，其特征在于，消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂；固化剂为水分散性多异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种防老化的水性涂料，其特征在于，乳液通过入下步骤制备：
步骤S11、将二羟甲基丙酸放入恒温干燥箱中，在120-130℃下干燥4-6h，然后将干燥后的二羟甲基丙酸放入盛有硅胶的干燥器中冷却至室温，然后将处理好后的二羟甲基丙酸和1，4-丁二烯按摩尔比1：1混合后制得混合液a，备用，将丙酮和N-甲基吡咯烷酮按质量比2：3混合制得混合液b，备用；
步骤S12、将聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯加入四口烧瓶中，设置温度为80-90℃、转速为600-800r/min，边搅拌边加入混合液b，恒温反应2-3h，将温度降至70-80℃，加入二月桂酸二丁基锡搅拌10min，通过恒压滴液漏斗将步骤S11中配好的混合液a加入四口烧瓶中，保持滴加速度为1滴/秒，保持温度和转速不变，混合液a滴加完后继续反应1-3h，将温度降至50℃，加入三乙胺继续反应40-60min，加入去离子水，在1400-1600r/min的条件下高速搅拌40-60min，然后加入乙二胺搅拌均匀，得到预乳液A；
步骤S13、在三口烧瓶中加入甲基丙烯酸羟丙酯，在冰水浴条件下冷却至0-5℃，在1000-1400r/min条件下高速搅拌，将五氧化二磷分成等量三批加入，每批五氧化二磷加入的时间间隔为10-15min，加完后设置温度为50-60℃，继续搅拌30-40min，然后加入去离子水，升高温度为80-90℃，搅拌1-3h，制得混合物c；
步骤S14、将步骤S12中的预乳液A在40-60℃条件下减压浓缩2-3h，将减压浓缩后的预乳液A加入步骤S13中的混合物c中，加入过硫酸钾，设置温度为30-50℃、转速为500-600r/min，搅拌2-3h，即得乳液。
5.根据权利要求4所述的一种防老化的水性涂料，其特征在于，步骤S12中原料的百分比为：聚丙二醇16-17％、异佛尔酮二异氰酸酯15-16％、混合物b2-3％、二月桂酸二丁基锡0.1-1％、三乙胺1-2％、乙二胺0.4-0.6％，其余为去离子水；步骤S13中甲基丙烯酸羟丙酯和五氧化二磷的物质的量比为2：1；去离子水的添加量为甲基丙烯酸羟丙酯质量的4-6％；步骤S14中预乳液A和混合物c的质量比为5-7：1，过硫酸钾的加入量为预乳液A和混合物c总质量的3-4％。
6.根据权利要求1所述的一种防老化的水性涂料，其特征在于，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和甲苯加入三口烧瓶中，混合均匀，加入去离子水，在温度为70-80℃、转速为400-500r/min条件下搅拌7-8h，搅拌结束后，静置12h，保留有机相；将正丁胺滴入有机相中，然后将反应液在温度为40-60℃、转速不变的条件下，保温搅拌2-3h,制得混合物d，备用；
步骤S22、将叔丁醇、多聚甲醛和叔丁醇钾加入三口烧瓶中，设置温度为40-60℃、转速为400-500r/min，搅拌10-15min，制得混合物e，将混合物e倒入恒压滴液漏斗中，在氮气保护下，滴入装有2，6-二叔丁基苯酚的三口烧瓶中，设置温度为60-70℃，反应3-5h，反应结束后，在40℃条件下减压蒸馏，至析出物不再增加，过滤保留析出物得到混合物f；
步骤S23、将步骤S21的混合物d和步骤S22中的混合物f按质量比为1：1-2混合均匀即得助剂。
7.根据权利要求6所述的一种防老化的水性涂料，其特征在于，步骤S21中2,2’-硫代双对叔辛基苯酚、氢氧化镍和正丁胺的物质的量比为1：1：1-1.5；氢氧化镍、甲苯和去离子水的用量比为100g:500mL:400mL；步骤S22中，多聚甲醛、叔丁醇钾和2，6-二叔丁基苯酚的物质的量比为4：0.05-0.1：1，叔丁醇与2，6-二叔丁基苯酚的用量比为100-150mL：1g。
8.根据权利要求1所述的一种防老化的水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、将碳酸钙、偏磷酸钠和蒙脱土分别研磨后过100目筛，备用；将去离子水、研磨好的偏磷酸钠、乙二醇单丁醚和三乙醇加入反应釜，设置温度为20-30℃、转速为1000-1200r/min，搅拌30-50min，得到第一混合液；
第二步、将乳液、消泡剂、固化剂和助剂加入第一混合液中，保持温度和转速不变，加入研磨好的碳酸钙和蒙脱土，搅拌1-3h，制得第二混合液；
第三步、向第二混合液中加入氨水，调节pH值为7-8，然后加入增稠剂，在温度为30-40℃、转速为1200-1400r/min的条件下，搅拌30-50min，即得一种防老化的水性涂料。
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