[發(fā)明專利]一種水性無毒耐久型氟硅防污涂料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910195064.4
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN110003765B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 暴峰;嚴(yán)凡
• 申請（專利權(quán)）人: 華中師范大學(xué)
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D167/00;C09D175/04;C09D133/16;C09D127/18;C09D5/16;C09D7/61
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;官群

1.一種水性無毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，其制備方法如下：

1)制備有機硅改性環(huán)氧樹脂：將具有下式Ⅰ的有機硅與環(huán)氧樹脂按基團摩爾比X：環(huán)氧基＝1～2：1混合，加入催化劑反應(yīng)得到有機硅改性環(huán)氧樹脂EP-Si；

其中X為-OH、-NH₂或-COOH，R₁，R₂和R₃通式為-O-(CH₂)_m-H，R₄通式為-O-(CH₂)_m-，m為0-20的整數(shù)，R₁，R₂和R₃中的m相同或不同；

2)制備乳化劑：將聚乙二醇與環(huán)氧樹脂按基團摩爾比羥基：環(huán)氧基＝1～2：1混合，加入催化劑進行反應(yīng)得到乳化劑EP-PEG；

3)制備水性環(huán)氧乳液：將步驟2)所得乳化劑EP-PEG與步驟1)所得有機硅改性環(huán)氧樹脂EP-Si按質(zhì)量比1～20：100混合，升溫至50～100℃，加入助溶劑和去離子水，充分乳化后得到水性環(huán)氧乳液；

4)配制水性無毒耐久型氟硅防污涂料：

首先配制甲、乙、丙三種組份：

甲組份，由以下質(zhì)量百分含量的組分混合得到：步驟3)所得水性環(huán)氧乳液10～40％，含硅乳液10～30％，有機助劑10～20％，表面活性劑5～10％，助溶劑5～10％，納米粉體0.5～1％，其余為去離子水，甲組分固含量為40～60％；

乙組分：固化劑，催化劑，兩者質(zhì)量比固化劑：催化劑＝1～9：1；

丙組份：含氟乳液；

將所述甲、乙、丙三種組份按質(zhì)量比甲：乙：丙＝5～9：2～4：1混合均勻，得到水性無毒耐久型氟硅防污涂料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步驟1)所述催化劑選自三乙胺，三乙醇胺，N,N-二甲基乙醇胺，二乙醇胺，三苯基膦，三氯化鋁，其加入量為步驟1)中有機硅與環(huán)氧樹脂總質(zhì)量的1～5％；步驟1)所述反應(yīng)條件為：惰性氣氛下升溫至100～150℃反應(yīng)4～6h；步驟1)所述環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E20、E35、E42、E44、E51中的一種或多種；步驟1)所述有機硅選自興飛隆羥基硅油209，3-氨丙基三乙氧基硅烷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步驟2)所述聚乙二醇結(jié)構(gòu)式為：

其中a為2-25的整數(shù)；

步驟2)所述環(huán)氧樹脂與步驟1)所述環(huán)氧樹脂相同；

步驟2)所述催化劑選自三乙胺，三乙醇胺，N,N-二甲基乙醇胺，二乙醇胺，三苯基膦，三氯化鋁，加入量為步驟2)中環(huán)氧樹脂和聚乙二醇總質(zhì)量的1-10％；

步驟2)所述反應(yīng)條件為：惰性氣氛保護下升溫至100～150℃，反應(yīng)4～6h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步驟3)所述助溶劑為丙二醇甲醚，1,4-丁二醇，乙二醇丁醚，正丁醇中任意兩種以上的混合物，助溶劑的加入量占水性環(huán)氧乳液質(zhì)量的5～10％；步驟3)乳化條件為：乳化轉(zhuǎn)速為500～1500r/min，乳化時間為15～30min；步驟3)所述水性環(huán)氧乳液固含量為50±2％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步驟4)所述含硅乳液為水性聚酯含硅乳液或水性聚氨酯含硅乳液，其中水性聚酯含硅乳液選自MP50E、廣州鈷普7509中的一種或者兩種，水性聚氨酯含硅乳液包括拜耳U54；步驟4)所述有機助劑為乙二醇或1,4-丁二醇；步驟4)所述表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、月桂醇硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、二乙醇酰胺硬脂酸甘油單酯、烷基聚醚、擴散劑NNO、脂肪醇聚氧乙烯醚。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步驟4)所述助溶劑選自丙二醇甲醚，1,4-丁二醇，乙二醇丁醚，正丁醇；步驟4)所述納米粉體選自納米氧化鋁，納米氧化鋅，納米氧化鈦。