[發明專利]水性涂料及制備方法

在審

• 申請號: 201710938518.3
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107964301A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 張聰聰
• 申請（專利權）人: 張聰聰
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D161/32;C09D5/08;C09D5/16;C09D7/65;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/20
• 代理公司: 濟南方宇專利代理事務所(普通合伙)37251
• 代理人: 史長敏

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，特別是涉及一種水性涂料及制備方法。

背景技術

物件暴露在大氣之中，受到氧氣、水分等的侵蝕，容易造成金屬銹蝕、木材腐朽、水泥風化等破壞現象。據統計，全世界每年因生銹腐蝕的金屬大概為年產量的20％，我國每年因腐蝕造成的經濟損失約占GDP的4％，損失甚至超過了各類自然災害的總和。而在物件表面涂以涂料，形成一層保護膜，能夠阻止或延遲這些破壞現象的發生和發展，使各種材料的使用壽命延長。涂料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。但當下，環保問題正在成為涂料行業面臨的“大問題”。涂料涂刷過程釋放出的揮發性有機物，是大氣污染物的來源之一，有的企業已經開始進行生產環節的改造升級，使用水性涂料取代傳統油漆，也被業內認為是解決涂料企業污染的根本途徑。

水性涂料以丙烯酸為主要原料，其優點是耐水、耐候性好。其缺點是綜合性能一般，化學性能比較低(例如耐醇耐堿性能較差)，硬度、耐磨度等物理指標較低，這也是大多數人認為水性涂料不好的原因所在。因此，急需研制一種綜合性能良好的水性涂料，以解決現在技術的不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有優良的化學性能和物理性能的水性涂料及制備方法，該水性涂料噴涂后硬度高，附著力和耐磨性好，還具有優良的柔韌性、耐水耐候性、耐濕熱性及耐鹽霧性能，制備工藝簡單，適合規模化生產。

本發明是這樣實現的：

一種水性涂料，其特征在于，包括以下重量份數的原料：其中，有機硅改性丙烯酸樹脂35-50份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂10-15份、甲醇4-8份、二丙二醇丁醚4-8份、顏填料1-3份、潤濕劑0.1-1份、高效消泡劑0.1-1份、流平劑0.1-1份、催干劑0.1-0.5份、抗氧劑0.1-0.5份、去離子水40-60份。

所述有機硅改性丙烯酸樹脂的制備方法包括以下步驟：

1）將去離子水和十二烷基苯磺酸加入到反應釜中，邊加入邊攪拌，當體系升溫到50-60℃時，向反應釜中通氮氣除氧；再加入八甲基環四硅氧烷攪拌30-40min，并升溫至8O-85℃，用氨水調PH值為6-7，加入硅烷偶聯劑繼續反應1h，得到有機硅預聚體乳液；

2）將適量的NaHCO₃加入到反應釜中，將體系溫度保持在8O-85℃，滴加復合乳化劑、引發劑、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，然后升溫至90℃，保溫反應2h，自然冷卻，即得機硅改性丙烯酸樹脂。

進一步優選，所述去離子水、十二烷基苯磺酸、八甲基環四硅氧烷、硅烷偶聯劑、復合乳化劑、引發劑、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的質量比為20:2:4:0.5:2-3:1:50:45-50:1。

進一步優選，所述顏填料為金屬填料或水性色漿。

進一步優選，所述潤濕劑為全氟烷基磺酸鹽、烷基芳基聚醚或琥珀辛酯磺酸鈉中的一種或幾種。

進一步優選，所述高效消泡劑由礦物油、白炭黑、乳化劑、分散劑和硬脂酸鋁制成；礦物油、白炭黑、乳化劑、分散劑、硬脂酸鋁的重量比為200:5:2:5:20。

進一步優選，所述流平劑為聚二甲基硅氧烷、烷基改性有機硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷、氟改性丙烯酸酯中的一種或幾種。

進一步優選，所述催干劑由五氧化二釩、異辛酸鈷、有機酸鋯、山梨糖醇和硫酸錳混制而成；五氧化二釩、異辛酸鈷、有機酸鋯、山梨糖醇、硫酸錳的重量比為10:3:1:1:0.5。

進一步優選，所述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和雙酚類抗氧劑組成的復合抗氧劑，亞磷酸酯類抗氧劑和雙酚類抗氧劑的重量比為1:0.1-0.3。

本發明水性涂料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按配方將有機硅改性丙烯酸樹脂、甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂、甲醇和二丙二醇丁醚放入分散容器中，邊投料邊攪拌，控制轉速為800轉/min，攪拌10-20分鐘，得到均勻的混合溶液體系；

（2）然后向混合溶液體系中加入的顏填料、潤濕劑、高效消泡劑、流平劑、催干劑、抗氧劑和去離子水，邊投料邊攪拌，控制轉速為800轉/min，攪拌10-20分鐘，然后進行過濾、包裝、入庫，即得到水性涂料。

本發明突出的實質性特點和顯著的進步是：