[發明專利]一種環氧丙烯酸聚硅氧烷自清潔涂料的制備方法

有效

• 申請號: 202010131229.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111269626B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 劉天勤;王同賽;張衛中
• 申請（專利權）人: 南京長江涂料有限公司
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D163/10;C09D163/00;C09D183/04;C09D5/16;C09D7/61
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;韓正玉

本發明涉及一種環氧丙烯酸聚硅氧烷自清潔涂料的制備方法，該涂料為雙組份，A組份包括：多官能丙烯酸樹脂、溶劑、分散劑、自制改性納米級二氧化硅液、硅鋁包膜鈦白粉、防沉劑、有機硅中間體、流平劑、紫外光吸收劑。B組份包括環氧丙烯酸樹脂、氫化雙酚A環氧樹脂、親水助劑、溶劑。本發明使用氫化雙酚A環氧樹脂加多官能丙烯酸樹脂共同改性聚硅氧烷涂料，使該涂料不僅具有環氧改性聚硅氧烷涂料的高硬度和耐沖擊性，也具有丙烯酸改性聚硅氧烷涂料的高耐候性。

技術領域

本發明涉及鋼鐵表面重防腐和自清潔涂料化工技術領域，具體涉及一種環氧丙烯酸聚硅氧烷自清潔涂料的制備方法。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，各種大型鋼結構橋梁工程、藝術建筑、幕墻等戶外建筑應運而生，而對大型鋼結構橋梁等戶外建筑所用的涂料而言，其特點不僅要具有長效防腐性，還要具有一定的自清潔能力，以達到即實用又干凈美觀的要求，既降低建筑物腐蝕的重大損失又減少清潔被污染建筑物外表面的較高投入。

聚硅氧烷主鏈上的硅氧鍵鍵能高達460kJ/mol，且又不用異氰酸酯固化，成為工業重防腐氟碳面漆、丙烯酸聚氨酯漆的替代品之一，因此近年來成為鋼結構防腐面漆的新寵。但純聚硅氧烷涂料存在漆膜硬度偏低、柔韌性和耐沖擊性差，以及附著力不理想等問題。因此常用的改性方法是環氧改性聚硅氧烷涂料，或者是丙烯酸改性聚硅氧烷涂料。而單獨使用環氧改性聚硅氧烷涂料雖然可提高聚硅氧烷涂料的硬度、耐沖擊性，但環氧改性聚硅氧烷涂料用的固化劑是氨基硅烷，室溫固化時間久，必須加催干劑才能達到表干時間≤2h，且漆膜容易發生老化黃變。而單獨使用丙烯酸改性聚硅氧烷涂料可提高聚硅氧烷涂料的彎曲性和老化性，但其硬度、耐沖擊性還是較低。因此本發明提供同時用環氧和丙烯酸共同改性聚硅氧烷涂料，使之又具有環氧改性聚硅氧烷涂料的高硬度和耐沖擊性，也具有丙烯酸改性聚硅氧烷涂料的高耐候性。

聚硅氧烷涂料還因為其低表面能成為防污自清潔涂料的研究熱點，方案一是加入低表面能填料和低表面能助劑降低漆膜的表面能達到防污的效果；方案二是加入親水助劑以獲得親水性漆膜表面，通過下雨天進行自我清潔。但如果只使用其任意一種方案，其防污自清潔效果并不明顯。因此本發明在A組份中引入氯化膽堿/尿素低共熔溶劑改性的納米二氧化硅液，因為氯化膽堿(分子式：HOC₂H₄N⁺(CH₃)₃Cl^-)/尿素(分子式：(NH₂)₂CO)低共熔溶劑具有溶劑、催化劑、降解等作用，且氯化膽堿/尿素低共熔溶劑中的陰陽離子和氨基對A組份和B組分的固化過程還有一定的催化固化作用，其結構式如下圖所示：

所以用氯化膽堿/尿素低共熔溶劑改性納米二氧化硅，能增加其降低表面能的作用，使污染物難以附著在其表面；又在B組分中加入甲基硅酸低聚物親水助劑，使戶外漆膜表面遇雨能進行自我清潔，形成雙重的抗污、自清潔效果。

本發明內容

本發明的目的：是提供一種環氧丙烯酸聚硅氧烷自清潔涂料的制備方法，該涂料不僅具有環氧改性聚硅氧烷涂料的高硬度和耐沖擊性，也具有丙烯酸改性聚硅氧烷涂料的高耐候性。在A組份中加入用氯化膽堿/尿素低共熔溶劑改性的納米二氧化硅液，在B組分中加入甲基硅酸低聚物親水助劑，形成雙重的抗污、自清潔效果。

為了解決上述問題，本發明所用的技術方案如下：

一種環氧丙烯酸聚硅氧烷自清潔涂料的制備方法，所述的方法包括以下步驟：

(1)改性納米二氧化硅液的制備：將氯化膽堿和尿素混合均勻，在50～60℃下磁力攪拌至透明，再加入納米二氧化硅，反應至納米二氧化硅完全溶解，即可制備得到改性納米級二氧化硅液；