[發(fā)明專利]水性快干外交聯(lián)功能涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210347482.9
• 申請日: 2012-09-08
• 公開（公告）號: CN103059681A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫道興;張峰;王勇;高禎瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C09D133/08
• 分類號: C09D133/08;C09D133/10;C09D133/12;C09D7/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料及其制備方法，屬于化工領(lǐng)域，是一種水性快干外交聯(lián)功能涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

21世紀(jì)是中國經(jīng)濟迅速發(fā)展的時期，也是資源短缺和環(huán)保面臨巨大挑戰(zhàn)的關(guān)鍵時期，綠色和環(huán)保是當(dāng)今涂料工業(yè)發(fā)展的主要方向。傳統(tǒng)的溶劑性涂料含有大量有毒有害溶劑，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人體健康，且浪費資源，使用越來越受到限制，可室溫固化的水性涂料的應(yīng)用越來越廣泛。我國水性涂料的2012年用量預(yù)計在1100萬噸以上，并以每年15％的速度增長，但多以建筑乳膠漆為主，用于木器、橋梁、金屬等領(lǐng)域使用的高性能水性環(huán)保涂料品種還很少。但從目前的技術(shù)上講，水性涂料(包括水性聚氨酯涂料)還有不少問題，如常溫自交聯(lián)性差，一是干燥速度太慢，硬度差。常溫下很多天內(nèi)達不到最終硬度，無法滿足工業(yè)化高品質(zhì)、高效率涂裝的要求，用戶所要求的高硬度和高豐滿度難以實現(xiàn)；二是耐熱和耐溶劑性不足。由于水性涂料多為單組份體系，涂料中親水單體較多，涂膜交聯(lián)密度低，硬度小，受熱易返粘，耐熱、耐溶劑性較差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中水性涂料存在的干燥速度太慢、硬度差以及耐熱和耐溶劑性的不足等問題，本發(fā)明提出一種水性快干外交聯(lián)功能涂料及其制備方法。

本發(fā)明的目的在于提供一種水性快干外交聯(lián)功能涂料。

本發(fā)明的目的在于提供一種水性快干外交聯(lián)功能涂料的制備方法。

本發(fā)明的水性快干外交聯(lián)功能涂料以重量分?jǐn)?shù)計，其原料組份和質(zhì)量百分比為：

加去離子水至100％。

所述的彈性核殼乳液的組份和重量百分比是：

加去離子水至100％。

所述的彈性核殼乳液中含有羧基、羥基和環(huán)氧基等與外交聯(lián)固化劑起反應(yīng)的活性基團，與外交聯(lián)固化劑之間形成接枝、互穿網(wǎng)絡(luò)，降低最低成膜溫度，提高涂層的交聯(lián)密度，使涂層具有快干、耐磨、耐高低溫、耐腐蝕和耐溶劑特性，涂膜硬度、附著力和耐老化特性也大為提高。

所述的酸類單體為不飽和脂肪酸、(甲基)丙烯酸、衣康酸、鄰苯二甲酸中的一種或兩種，優(yōu)選為：甲基丙烯酸和衣康酸。

所述的丙烯酸酯類單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯中三種或多種組合。

乙烯類單體為苯乙烯、二甲基苯乙烯中的一種。

功能單體為(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、雙丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、丙烯腈和甲基丙烯酸二烯丙基醚中的一種或兩種，優(yōu)選為：丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸縮水甘油酯和雙丙酮丙烯酰胺。

引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酰和鏈轉(zhuǎn)移劑硫醇中的一種或兩種，優(yōu)選為：過硫酸鉀、過硫酸銨。

乳化劑為烯丙氧基羥丙磺酸鈉，烷基酰胺乙烯磺酸鈉，烷基二苯醚二磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉，十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種。

成膜助劑為醇酯-12。

外交聯(lián)固化劑為水分散性單氰胺，N-丙啶，硅烷偶聯(lián)劑、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷中的一種或兩種。

本發(fā)明所述的緩蝕劑為多聚磷酸銨或羥基乙叉二膦酸中的一種；

所述的PH調(diào)節(jié)劑為AMP-95，三乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、氨水中的一種或兩種，優(yōu)選為：AMP-95和氨水。

一種水性快干外交聯(lián)功能涂料的制備方法，步驟如下：

(1)在裝有溫度計、攪拌器、回流冷凝器和滴液漏斗的反應(yīng)釜中同時加入一定量的酸類單體、丙烯酸酯類單體、乙烯類單體、功能單體、去離子水和引發(fā)劑得到預(yù)乳液(包括核乳液和殼乳液)。

(2)取部分核預(yù)乳液加入反應(yīng)釜，加熱到80～85℃，待乳液變藍并出現(xiàn)回流后，開始滴加余下的預(yù)乳液(包括核乳液和殼乳液)，2～3小時滴完，繼續(xù)反應(yīng)2小時以上，使單體轉(zhuǎn)化率達99.9％后，降溫至50℃。

(3)然后滴加pH調(diào)節(jié)劑，使體系的pH值為8左右，加入適量的成膜助劑、緩蝕劑。涂料使用前加入計量的外交聯(lián)固化劑，制得水性快干外交聯(lián)功能涂料。