CN117070114B - 一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：硅氟丙烯酸树脂25‑30份、改性钛白粉15‑20份、片状载体剂10‑15份、硅烷偶联剂KH560 4‑8份、玻璃纤维素3‑6份、丙二醇2‑5份、去离子水30‑40份。本发明硅氟丙烯酸面漆采用硅氟丙烯酸树脂为基料，通过加入硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素和丙二醇作为助剂调配，优化体系的界面性和相容性，同时加入的改性钛白粉、片状载体剂，二者可相互协调，共同协效，产品的耐雨淋、耐紫外性能可起到协调改进。
Description
技术领域
本发明涉及面漆技术领域，具体涉及一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆及其制备方法。
背景技术
丙烯酸树脂因为具有良好的透明度、较好的韧性、耐化学性和保光性能而常常被用作涂料的主要原料，但它也同时存在一定的不足，这是因为它是一种高溶剂性物质，施工困难，耐候性也不足。
现有的水性硅氟丙烯酸面漆对耐雨淋性能差，同时耐紫外照射性能差，二者性能很难协调改进，限制了产品的使用效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂25-30份、改性钛白粉15-20份、片状载体剂10-15份、硅烷偶联剂KH560 4-8份、玻璃纤维素3-6份、丙二醇2-5份、去离子水30-40份。
优选地，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂27.5份、改性钛白粉17.5份、片状载体剂12.5份、硅烷偶联剂KH560 6份、玻璃纤维素4.5份、丙二醇3.5份、去离子水35份。
优选地，所述改性钛白粉的制备方法为：
S01：将6-8份壳聚糖水溶液、3-6份硝酸镧溶液、4-6份纳米二氧化硅改性剂超声混合，超声分散5-10min，超声功率为350-450W；
S02：最后向S01产物中再加入1-3份磷酸缓冲溶液、0.25-0.45份十二烷基硫酸钠，搅拌充分，得到改性液；
S03：将钛白粉先置于钛白粉2-5重量倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥；
S04：S03产物再于改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性钛白粉。
优选地，所述硝酸镧溶液的质量分数为2-5%；所述壳聚糖水溶液的质量分数为4-7%；磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
优选地，所述S04搅拌改性的转速为350-450r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌温度为45-48℃。
优选地，所述纳米二氧化硅改性剂的制备方法为：
将1-3份乙酸钾溶液、2-5份硅溶胶和6-10份硝酸钇溶液混合搅拌均匀，得到球磨剂，将纳米二氧化硅送入到120-130℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至50℃，保温，向保温产物中加入保温产物总量10-15%的球磨剂，于1000-1500r/min的转速下球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂。
优选地，所述乙酸钾溶液的浓度为1-1.2mol/L；所述硝酸钇溶液的质量分数为4-6%。
优选地，所述片状载体剂的制备方法为：
将片状滑石粉按照重量比1:5加入到质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，随后水洗、干燥；
再将高锰酸钾处理的片状滑石粉按照重量比1:6加入到处理剂中搅拌处理，搅拌转速为700-800r/min的转速下处理1-2h，处理结束，水洗、干燥，得到片状载体剂；其中所述处理剂包括以下重量份原料：3-6份柠檬酸钠溶液、1-4份木质素磺酸钠、2-5份硫酸水溶液和1-3份羧甲基纤维素。
优选地，所述硫酸水溶液的质量分数为2-5%；所述柠檬酸钠溶液的质量分数为8-12%。
本发明还提供了一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆的制备方法，包括以下步骤：硅氟丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素、丙二醇、去离子水先搅拌混合均匀，然后再加入改性钛白粉、片状载体剂，搅拌充分，得到本发明的快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明硅氟丙烯酸面漆采用硅氟丙烯酸树脂为基料，通过加入硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素和丙二醇作为助剂调配，优化体系的界面性和相容性，同时加入的改性钛白粉、片状载体剂，二者可相互协调，共同协效，产品的耐雨淋、耐紫外性能可起到协调改进。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂25-30份、改性钛白粉15-20份、片状载体剂10-15份、硅烷偶联剂KH560 4-8份、玻璃纤维素3-6份、丙二醇2-5份、去离子水30-40份。
本实施例的快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂27.5份、改性钛白粉17.5份、片状载体剂12.5份、硅烷偶联剂KH560 6份、玻璃纤维素4.5份、丙二醇3.5份、去离子水35份。
本实施例的改性钛白粉的制备方法为：
S01：将6-8份壳聚糖水溶液、3-6份硝酸镧溶液、4-6份纳米二氧化硅改性剂超声混合，超声分散5-10min，超声功率为350-450W；
S02：最后向S01产物中再加入1-3份磷酸缓冲溶液、0.25-0.45份十二烷基硫酸钠，搅拌充分，得到改性液；
S03：将钛白粉先置于钛白粉2-5重量倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥；
S04：S03产物再于改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性钛白粉。
本实施例的硝酸镧溶液的质量分数为2-5%；所述壳聚糖水溶液的质量分数为4-7%；磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的述S04搅拌改性的转速为350-450r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌温度为45-48℃。
本实施例的纳米二氧化硅改性剂的制备方法为：
将1-3份乙酸钾溶液、2-5份硅溶胶和6-10份硝酸钇溶液混合搅拌均匀，得到球磨剂，将纳米二氧化硅送入到120-130℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至50℃，保温，向保温产物中加入保温产物总量10-15%的球磨剂，于1000-1500r/min的转速下球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂。
本实施例的乙酸钾溶液的浓度为1-1.2mol/L；所述硝酸钇溶液的质量分数为4-6%。
本实施例的片状载体剂的制备方法为：
将片状滑石粉按照重量比1:5加入到质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，随后水洗、干燥；
再将高锰酸钾处理的片状滑石粉按照重量比1:6加入到处理剂中搅拌处理，搅拌转速为700-800r/min的转速下处理1-2h，处理结束，水洗、干燥，得到片状载体剂；其中所述处理剂包括以下重量份原料：3-6份柠檬酸钠溶液、1-4份木质素磺酸钠、2-5份硫酸水溶液和1-3份羧甲基纤维素。
本实施例的硫酸水溶液的质量分数为2-5%；所述柠檬酸钠溶液的质量分数为8-12%。
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆的制备方法，包括以下步骤：硅氟丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素、丙二醇、去离子水先搅拌混合均匀，然后再加入改性钛白粉、片状载体剂，搅拌充分，得到本发明的快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆。
实施例1
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂25份、改性钛白粉15份、片状载体剂10份、硅烷偶联剂KH560 4份、玻璃纤维素3份、丙二醇2份、去离子水30份。
本实施例的改性钛白粉的制备方法为：
S01：将6份壳聚糖水溶液、3份硝酸镧溶液、4份纳米二氧化硅改性剂超声混合，超声分散5min，超声功率为350W；
S02：最后向S01产物中再加入1份磷酸缓冲溶液、0.25份十二烷基硫酸钠，搅拌充分，得到改性液；
S03：将钛白粉先置于钛白粉2重量倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥；
S04：S03产物再于改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性钛白粉。
本实施例的硝酸镧溶液的质量分数为2%；所述壳聚糖水溶液的质量分数为4%；磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的述S04搅拌改性的转速为350r/min，搅拌时间为20min，搅拌温度为45℃。
本实施例的纳米二氧化硅改性剂的制备方法为：
将1份乙酸钾溶液、2份硅溶胶和6份硝酸钇溶液混合搅拌均匀，得到球磨剂，将纳米二氧化硅送入到120℃下热处理5min，然后以1℃/min的速率冷却至50℃，保温，向保温产物中加入保温产物总量10%的球磨剂，于1000r/min的转速下球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂。
本实施例的乙酸钾溶液的浓度为1mol/L；所述硝酸钇溶液的质量分数为4%。
本实施例的片状载体剂的制备方法为：
将片状滑石粉按照重量比1:5加入到质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，随后水洗、干燥；
再将高锰酸钾处理的片状滑石粉按照重量比1:6加入到处理剂中搅拌处理，搅拌转速为700r/min的转速下处理1h，处理结束，水洗、干燥，得到片状载体剂；其中所述处理剂包括以下重量份原料：3份柠檬酸钠溶液、1份木质素磺酸钠、2份硫酸水溶液和1份羧甲基纤维素。
本实施例的硫酸水溶液的质量分数为2%；所述柠檬酸钠溶液的质量分数为8%。
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆的制备方法，包括以下步骤：硅氟丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素、丙二醇、去离子水先搅拌混合均匀，然后再加入改性钛白粉、片状载体剂，搅拌充分，得到本发明的快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆。
实施例2
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂30份、改性钛白粉20份、片状载体剂15份、硅烷偶联剂KH560 8份、玻璃纤维素6份、丙二醇5份、去离子水40份。
本实施例的改性钛白粉的制备方法为：
S01：将8份壳聚糖水溶液、6份硝酸镧溶液、6份纳米二氧化硅改性剂超声混合，超声分散10min，超声功率为450W；
S02：最后向S01产物中再加入3份磷酸缓冲溶液、0.45份十二烷基硫酸钠，搅拌充分，得到改性液；
S03：将钛白粉先置于钛白粉5重量倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥；
S04：S03产物再于改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性钛白粉。
本实施例的硝酸镧溶液的质量分数为5%；所述壳聚糖水溶液的质量分数为7%；磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的述S04搅拌改性的转速为450r/min，搅拌时间为30min，搅拌温度为48℃。
本实施例的纳米二氧化硅改性剂的制备方法为：
将3份乙酸钾溶液、5份硅溶胶和10份硝酸钇溶液混合搅拌均匀，得到球磨剂，将纳米二氧化硅送入到130℃下热处理10min，然后以3℃/min的速率冷却至50℃，保温，向保温产物中加入保温产物总量15%的球磨剂，于1500r/min的转速下球磨2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂。
本实施例的乙酸钾溶液的浓度为1.2mol/L；所述硝酸钇溶液的质量分数为6%。
本实施例的片状载体剂的制备方法为：
将片状滑石粉按照重量比1:5加入到质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，随后水洗、干燥；
再将高锰酸钾处理的片状滑石粉按照重量比1:6加入到处理剂中搅拌处理，搅拌转速为800r/min的转速下处理2h，处理结束，水洗、干燥，得到片状载体剂；其中所述处理剂包括以下重量份原料：6份柠檬酸钠溶液、4份木质素磺酸钠5份硫酸水溶液和3份羧甲基纤维素。
本实施例的硫酸水溶液的质量分数为5%；所述柠檬酸钠溶液的质量分数为12%。
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆的制备方法，包括以下步骤：硅氟丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素、丙二醇、去离子水先搅拌混合均匀，然后再加入改性钛白粉、片状载体剂，搅拌充分，得到本发明的快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆。
实施例3
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂27.5份、改性钛白粉17.5份、片状载体剂12.5份、硅烷偶联剂KH560 6份、玻璃纤维素4.5份、丙二醇3.5份、去离子水35份。
本实施例的改性钛白粉的制备方法为：
S01：将7份壳聚糖水溶液、4.5份硝酸镧溶液、5份纳米二氧化硅改性剂超声混合，超声分散7.5min，超声功率为400W；
S02：最后向S01产物中再加入2份磷酸缓冲溶液、0.30份十二烷基硫酸钠，搅拌充分，得到改性液；
S03：将钛白粉先置于钛白粉3.5重量倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥；
S04：S03产物再于改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性钛白粉。
本实施例的硝酸镧溶液的质量分数为3.5%；所述壳聚糖水溶液的质量分数为5%；磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的述S04搅拌改性的转速为400r/min，搅拌时间为25min，搅拌温度为46℃。
本实施例的纳米二氧化硅改性剂的制备方法为：
将2份乙酸钾溶液、3.5份硅溶胶和8份硝酸钇溶液混合搅拌均匀，得到球磨剂，将纳米二氧化硅送入到125℃下热处理7.5min，然后以2℃/min的速率冷却至50℃，保温，向保温产物中加入保温产物总量12.5%的球磨剂，于1250r/min的转速下球磨1.5h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂。
本实施例的乙酸钾溶液的浓度为1.1mol/L；所述硝酸钇溶液的质量分数为5%。
本实施例的片状载体剂的制备方法为：
将片状滑石粉按照重量比1:5加入到质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，随后水洗、干燥；
再将高锰酸钾处理的片状滑石粉按照重量比1:6加入到处理剂中搅拌处理，搅拌转速为750r/min的转速下处理1.5h，处理结束，水洗、干燥，得到片状载体剂；其中所述处理剂包括以下重量份原料：4.5份柠檬酸钠溶液、2.5份木质素磺酸钠、3.5份硫酸水溶液和2份羧甲基纤维素。
本实施例的硫酸水溶液的质量分数为3.5%；所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10%。
本实施例的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆的制备方法，包括以下步骤：硅氟丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素、丙二醇、去离子水先搅拌混合均匀，然后再加入改性钛白粉、片状载体剂，搅拌充分，得到本发明的快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆。
对比例1.
与优化例3不同是未添加改性钛白粉。
对比例2.
与优化例3不同是改性钛白粉采用钛白粉代替。
对比例3.
与优化例3不同是改性钛白粉制备方法不同；未加入纳米二氧化硅改性剂。
对比例4.
与优化例3不同是纳米二氧化硅改性剂的制备方法不同；未采用球磨剂处理。
对比例5.
与优化例3不同是未加入片状载体剂。
对比例6.
与优化例3不同是片状载体剂制备中未采用处理剂处理。
将测试产品均匀涂覆于玻璃板，涂覆厚度为2mm，采用剥离强度测试仪测试剥离强度，测试产品常规条件下、雨淋（模拟雨淋条件下处理1h）、紫外（100mW/cm2紫外光照下处理1h）条件下的性能，性能测量结果如下
从实施例1-3及对比例1-6中得出，本发明产品具有优异的剥离强度，同时雨淋条件下、紫外条件下可达到协调效果，制备的产品性能可实现紫外条件下、雨淋条件的协调式显著改进；未添加改性钛白粉、片状载体剂中的一种，产品的紫外条件下、雨淋条件下的剥离强度性能显著降低，改性钛白粉、片状载体剂协配，共同增效，产品的性能可达到协调式优化；
同时发现，改性钛白粉采用钛白粉代替、未加入纳米二氧化硅改性剂、纳米二氧化硅改性剂的制备方法不同，未采用球磨剂处理、片状载体剂制备中未采用处理剂处理，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的改性钛白粉与片状载体剂，协同增强效果最为显著，可实现产品的性能协调式改进。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，其特征在于，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂25-30份、改性钛白粉15-20份、片状载体剂10-15份、硅烷偶联剂KH5604-8份、玻璃纤维素3-6份、丙二醇2-5份、去离子水30-40份；
改性钛白粉的制备方法为：
S01：将6-8份壳聚糖水溶液、3-6份硝酸镧溶液、4-6份纳米二氧化硅改性剂超声混合，超声分散5-10min，超声功率为350-450W；
S02：最后向S01产物中再加入1-3份磷酸缓冲溶液、0.25-0.45份十二烷基硫酸钠，搅拌充分，得到改性液；
S03：将钛白粉先置于钛白粉2-5重量倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥；
S04：S03产物再于改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性钛白粉；所述片状载体剂的制备方法为：
将片状滑石粉按照重量比1:5加入到质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，随后水洗、干燥；
再将高锰酸钾处理的片状滑石粉按照重量比1:6加入到处理剂中搅拌处理，搅拌转速为700-800r/min的转速下处理1-2h，处理结束，水洗、干燥，得到片状载体剂；其中所述处理剂包括以下重量份原料：3-6份柠檬酸钠溶液、1-4份木质素磺酸钠、2-5份硫酸水溶液和1-3份羧甲基纤维素；所述纳米二氧化硅改性剂的制备方法为：
将1-3份乙酸钾溶液、2-5份硅溶胶和6-10份硝酸钇溶液混合搅拌均匀，得到球磨剂，将纳米二氧化硅送入到120-130℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至50℃，保温，向保温产物中加入保温产物总量10-15%的球磨剂，于1000-1500r/min的转速下球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到纳米二氧化硅改性剂。
2.根据权利要求1所述的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，其特征在于，所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆包括以下重量份原料：
硅氟丙烯酸树脂27.5份、改性钛白粉17.5份、片状载体剂12.5份、硅烷偶联剂KH560 6份、玻璃纤维素4.5份、丙二醇3.5份、去离子水35份。
3.根据权利要求1所述的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，其特征在于，所述硝酸镧溶液的质量分数为2-5%；所述壳聚糖水溶液的质量分数为4-7%；磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
4.根据权利要求1所述的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，其特征在于，所述S04搅拌改性的转速为350-450r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌温度为45-48℃。
5.根据权利要求1所述的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，其特征在于，所述乙酸钾溶液的浓度为1-1.2mol/L；所述硝酸钇溶液的质量分数为4-6%。
6.根据权利要求1所述的一种快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆，其特征在于，所述硫酸水溶液的质量分数为2-5%；所述柠檬酸钠溶液的质量分数为8-12%。
7.一种如权利要求1-6任一项所述快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：硅氟丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH560、玻璃纤维素、丙二醇、去离子水先搅拌混合均匀，然后再加入改性钛白粉、片状载体剂，搅拌充分，得到快速耐雨淋耐侯的水性硅氟丙烯酸面漆。
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