[發(fā)明專利]反應性有機雜化無機納米二氧化硅罩面漆及其制備和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711081144.4
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107974108A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 徐海峰;徐昌平;楊曙明;陳俊;陳亮
• 申請（專利權）人: 鱷魚制漆(上海)有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/63
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,王婧

技術領域

本發(fā)明涉及一種采用帶有氨基基團的硅烷偶聯(lián)劑，能雜化處理納米二氧化硅水分散液。經雜化處理后的無機納米二氧化硅顆粒表面接枝了含活性氫氨基的基團，形成了有機無機復合雜化二氧化硅的納米水分散液。該有機無機雜化納米二氧化硅分散液可作為罩面漆涂覆于雙組份聚氨酯兒童畫板漆表面，起到提高耐涂鴉、清洗性能和耐磨性能，提高雙組份聚氨酯兒童畫板漆的耐用年限。本專利屬于建筑材料領域。

背景技術

兒童畫板漆，顧名思義就是可以讓兒童用低VOC含量的水性水彩筆在其涂膜上隨意的涂鴉創(chuàng)作的涂料。附著在其漆膜表面的水彩筆的筆跡可以輕松清洗和擦拭干凈，并可反復涂畫和擦洗。該漆也可作為對室內墻面有裝飾和保護作用的水性環(huán)保涂料。

目前市場上的兒童畫板漆主要有單組份乳膠漆和雙組份水性聚氨酯兩種類型。單組份型乳膠漆兒童畫板漆的水性水彩筆痕跡的可清除性較差，僅幾個涂鴉和清洗循環(huán)后即失去應有的可擦洗性。雙組份型水性聚氨酯兒童畫板漆的漆膜性能遠高于單組份型乳膠漆。兒童畫板漆基本上能滿足初期涂鴉和清洗的的要求，但在數百個圖畫和清洗循環(huán)后可清洗性也會隨著涂膜表面不斷的被清洗摩擦破壞而變差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種反應性有機雜化無機納米二氧化硅罩面漆，經雜化處理后的無機納米二氧化硅顆粒表面接枝了含活性氫氨基基團，形成了有機無機復合雜化材料的納米水分散液，用該水分散液配制成的罩面漆可在水性雙組份聚氨酯兒童畫板漆施工后4-6小時，畫板漆涂膜已實干但異氰酸酯固化劑未完全反應的時候，涂布于雙組份聚氨酯兒童畫板漆膜表面。罩面漆內的含活性氫氨基基團的無機納米二氧化硅顆粒隨即接觸聚氨酯兒童畫板漆漆膜，含活性氫氨基基團立即與聚氨酯兒童畫板漆漆膜上的異氰酸酯基團反應，無機納米二氧化硅顆粒便通過有機的反應以共價鍵形式牢牢的與聚氨酯兒童畫板漆漆膜形成一個整體，使得聚氨酯兒童畫板漆漆膜表面牢固覆蓋了一層具有石英玻璃般材質的加強保護層(石英玻璃的分子結構就是高純度二氧化硅)。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種反應性有機雜化無機納米二氧化硅罩面漆，其特征在于，其原料包含：納米二氧化硅水分散液20-80％以及硅烷偶聯(lián)劑0.1-8％，其中，所述的納米二氧化硅水分散液的pH值在7.5-10.5、固體含量在5％-50％，所述的硅烷偶聯(lián)劑含有親水性基團。

優(yōu)選地，所述的反應性有機雜化無機納米二氧化硅罩面漆的原料由水10-78.78％，防凍劑1-10％，納米二氧化硅水分散液20-80％，pH調節(jié)劑0.01-1％，硅烷偶聯(lián)劑0.1-8％，消泡劑0.01-0.5％以及殺菌劑0.1-0.5％組成。

優(yōu)選地，所述的親水性基團為氨基。

優(yōu)選地，所述的硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷、雙-(γ-三甲氧基硅丙基)胺、雙(3-三乙氧基硅丙基)胺、N-環(huán)己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基芐基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷、(N，N-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、4-氨基-3，3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、N，N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(正丁基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

本發(fā)明中硅烷偶聯(lián)劑舉例見下表：

硅烷偶聯(lián)劑的化學結構式簡化歸類為下式：

本發(fā)明中的納米二氧化硅水分散液，半透明液體，主要用于涂料、耐火材料、紡織工業(yè)等，具有耐水、耐火、耐洗刷、耐污性能。納米二氧化硅水分散液在市場上通常被稱為硅溶膠。市售有非常多的型號和規(guī)格的產品。只要pH值在7.5-10.5、固體含量在5％-50％都可使用。

納米二氧化硅水分散液的中納米二氧化硅顆?；瘜W結構式簡化示意為下式：

優(yōu)選地，所述的pH調節(jié)劑為堿金屬的氫氧化物、堿金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽以及有機胺化合物、有機硅改性的pH調節(jié)劑中的至少一種。

優(yōu)選地，所述的防凍劑可以是二元或多元醇以及一切可降低水的冰點的物質。

優(yōu)選地，所述的消泡劑為礦物油型和有機硅型消泡劑。

優(yōu)選地，所述的殺菌劑為水性涂料罐內防腐劑。