[發明專利]有機?無機雜化水性涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710505187.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107177282A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 陳豪杰;劉薇薇;周賢;郭輝;柳昀;鄭子童;葉金翔
• 申請（專利權）人: 浩力森涂料（上海）有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D7/12;C08G59/14
• 代理公司: 上海三方專利事務所31127
• 代理人: 吳瑋,李美立

[技術領域]

本發明涉及水性涂料，具體涉及有機-無機雜化的水性涂料及其制備方法。

[背景技術]

近年來，由于環境污染的日益加重及人們對于環保意識的不斷加強，工業涂料由溶劑型向水性開始轉變。水性涂料相比溶劑型涂料，以水為分散介質，不燃、無污染，低VOC含量，屬于環境友好型涂料。隨著環保壓力的不斷加大，作為低VOC排放的水性涂料將是發展的一種趨勢。其中水性環氧涂料作為重要的防腐涂料，具有耐腐蝕性好，附著力好，可以良好的成膜，但其耐熱性、耐黃變性、耐候性較差。納米SiO2無機涂層具有耐熱性好，性能穩定，防腐性好，同時還能吸收紫外線，但較脆、不易單獨成膜，通過化學的方法形成有機-無機雜化水性涂料，能同時發揮兩者的優點，形成具有獨特性能的涂層。

[發明內容]

本發明的目的是通過有機-無機雜化的方式，使涂層具有優異的耐熱、耐黃變、耐候、耐腐蝕性。

為了實現上述目的，發明一種有機-無機雜化水性涂料，其制備方法包括以下步驟：

a.制備硅烷偶聯劑改性水性環氧乳液，

依次加入40-55份水性環氧樹脂和10-25份硅烷偶聯劑在反應容器中升溫，在115-125℃之間進行反應，保溫2-3小時，然后加入20-25份固化劑，0.7-2份中和劑和150-200份去離子水，得到硅烷偶聯劑改性水性環氧乳液；

b.制備硅烷偶聯劑改性納米SiO₂硅溶膠，

將正硅酸乙酯溶解于乙醇中，調節pH值為2，

加入硅烷偶聯劑和去離子水，正硅酸乙酯：硅烷偶聯劑的摩爾比＝1:4，78-80℃反應6-10小時，

反應結束后抽去副產物，密封陳化，得到硅烷偶聯劑改性納米SiO₂硅溶膠，

c.將35-55重量份的硅烷偶聯劑改性水性環氧乳液、2-5重量份的硅烷偶聯劑改性納米SiO₂硅溶膠、35-50重量份的顏填料、1.5-2.5重量份的助劑和10-30重量份的去離子水混合制得成品。

上述方法還具有如下優化工藝步驟：

所述的顏填料為炭黑、鈦白、氧化鐵紅、高嶺土、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇中的一種或幾種質量任意比混合物。

所述的助劑為流平劑、潤濕劑、分散劑、增稠劑、消泡劑中的一種或幾種比例混合物。

所述的水性環氧樹脂為環氧-胺樹脂、環氧-羧酸樹脂、環氧-磺酸樹脂中至少一種。

所述硅烷偶聯劑為KH-550或KH-560中一種。

所述固化劑為常溫下脂肪胺固化劑、芳香胺固化劑及其衍生物、氨基樹脂固化劑、酚醛樹脂類固化劑。

所述中和劑為低分子胺或低分子酸中一種或幾種。

本發具有以下優點和有益效果：

(1)硅烷偶聯劑改性水性環氧乳液，提供成膜性，增加和基材的附著力。

(2)硅烷偶聯劑改性納米SiO2硅溶膠，提供耐熱性、穩定的化學和物理性能。

(3)通過有機-無機雜化的方式，結合有機涂層和無機涂層的特點，形成具有耐熱性好、耐候性和耐腐蝕性優異的獨特涂層。

[具體實施方式]

為了易于進一步理解本發明，下列實施例闡述了更特定的細節，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

1)硅烷偶聯劑改性水性環氧乳液

在裝有溫度計、攪拌器和回流冷凝管的反應瓶中，依次加入配方量的帶胺基水性環氧樹脂、KH-550后升溫，在120℃進行反應，保溫2小時。然后降溫至60℃，加入甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，攪拌30分鐘，加入氨基磺酸中和30分鐘，加入離子水稀釋，得到硅烷偶聯劑改性水性環氧乳液。

2)硅烷偶聯劑改性納米SiO₂硅溶膠

在裝有溫度計、攪拌器反應瓶中，依次加入配方量的正硅酸乙酯、乙醇，向體系中加入硅烷偶聯劑KH-560和去離子水，80℃反應8小時。反應結束后抽去副產物，密封陳化，得到硅烷偶聯劑改性納米SiO₂硅溶膠。

3)有機-無機雜化水性涂料配方