[發(fā)明專利]水性防霧涂料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-10-06
• 公開（公告）號: CN112210284A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李躍平
• 申請（專利權(quán)）人: 青島羚智涂料科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D133/04;C09D163/00;C09D183/12;C09D7/65;C09D5/08;C08G77/46
• 代理公司: 濰坊諾誠智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37309
• 代理人: 李海英

本發(fā)明涉及一種性能優(yōu)異的水性防霧涂料，包括水性樹脂乳液80?100g，交聯(lián)劑10?30g，防霧改性劑10?30g，其特征在于：防霧改性劑是一種星型結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷化合物。在該星型結(jié)構(gòu)中，籠型聚倍半硅氧烷類化合物作為核心，并在其表面接枝有含有環(huán)氧丙烷鏈和環(huán)氧乙烷鏈的聚醚，既能夠充分利用其作為納米粒子化合物的物理特性，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐刮擦性，為水性涂料具有持久的防霧性能提供保證，又能夠充分利用聚醚基團(tuán)的低表面能、親水性和潤濕性，以及星型結(jié)構(gòu)的支鏈，增強(qiáng)水性涂料的防霧性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性涂料領(lǐng)域，具體涉及水性防霧涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

霧氣是日常生活中的常見現(xiàn)象。由于在一些界面材料的兩側(cè)存在明顯的溫度差，如玻璃、塑料等，界面材料的溫度通常與低溫側(cè)的溫度更接近，使得溫度較高一側(cè)的空氣中的水蒸氣在接觸到溫度較低的基材時(shí)，會在其表面凝結(jié)形成流動性很差的小液滴，即產(chǎn)生霧氣。在一些特定環(huán)境中，霧氣的存在會產(chǎn)生很多不利影響。例如，汽車的擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生了霧氣，會影響駕駛員的駕駛，增加造成交通事故的風(fēng)險(xiǎn)；又如，塑料大棚的塑料薄膜上產(chǎn)生了霧氣，會折射陽光，對大棚內(nèi)的農(nóng)作物的生長造成影響。因此，有必要對在這些環(huán)境中使用的透明基材進(jìn)行防霧改性。

涂覆水性防霧涂料是常用的防霧改性方法。其中，最常用的水性防霧涂料是親水性丙烯酸酯或其共聚物，利用樹脂涂層對涂層表面凝結(jié)的水分的吸收作用，起到防霧作用。然而，親水性的丙烯酸酯或其共聚物雖然具有防霧作用，但是，其表面強(qiáng)度、表面耐刮擦性能、表面耐腐蝕性能等通常不夠理想，特別是對于應(yīng)用在透明窗口材料表面的涂覆透明防霧水性涂料，如汽車擋風(fēng)玻璃表面，塑料大棚的塑料薄膜表面等，要求其不僅具備優(yōu)良的防霧性能，同時(shí)其還需保持良好的表面強(qiáng)度、表面耐刮擦性能、表面耐腐蝕性能等。因此，本發(fā)明旨在提供一種性能優(yōu)異的水性防霧涂料，不僅具有優(yōu)良的防霧性能，同時(shí)，還具有良好的表面強(qiáng)度、表面耐刮擦性能、表面耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，確保優(yōu)良的防霧性能的同時(shí)，改善現(xiàn)有的水性防霧涂料的表面強(qiáng)度、表面耐刮擦性、表面耐腐蝕性。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人提供了一種水性防霧涂料，包括水性樹脂乳液80-100g，交聯(lián)劑10-30g，防霧改性劑10-30g，其特征在于：防霧改性劑是一種星型結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷化合物，該星型結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷化合物通過式（1）所示的八乙烯基聚倍半硅氧烷與式（2）所示的含有環(huán)氧丙烷鏈和環(huán)氧乙烷鏈的聚醚通過加成反應(yīng)制備得到。所得到的星型結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷化合物的中心為一聚倍半硅氧烷結(jié)構(gòu)，在該中的四面八方均勻分布有八個(gè)含有環(huán)氧丙烷鏈和環(huán)氧乙烷鏈的聚醚支鏈。

式（1）為：

；

式（2）為：

；

其中，m為3-15，優(yōu)選為5-10，n為3-20，優(yōu)選為5-15；

反應(yīng)式為：

。

其中，水性樹脂乳液選自水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸樹脂乳液，水性環(huán)氧樹脂乳液中的一種。

進(jìn)一步地，上述加成反應(yīng)在溶劑中，所述溶劑選自苯、甲苯、乙二醇單丁醚、乙酸乙酯、四氫呋喃中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述催化劑選自鉑、鎳、金等催化劑，優(yōu)選為氯鉑酸。催化劑的用量為式（1）所示的八乙烯基聚倍半硅氧烷的1-3wt%。

進(jìn)一步地，為了確保獲得星型結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷化合物，參與反應(yīng)的式（1）所示的八乙烯基聚倍半硅氧烷與式（2）所示的含有環(huán)氧丙烷鏈和環(huán)氧乙烷鏈的聚醚的摩爾比1:（8-10），反應(yīng)溫度為60-100℃，反應(yīng)時(shí)間為3-6h。