[發明專利]一種自清潔高耐磨的玻璃用涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011470229.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112521839A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳廣凱;趙悌軍;楊小萍;陳炎;李芊竹;聶俊;馬貴平
• 申請（專利權）人: 北京化工大學常州先進材料研究院
• 主分類號: C09D167/08
• 分類號: C09D167/08;C09D161/20;C09D127/16;C09D5/16;C09D7/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及涂料技術領域，具體涉及一種自清潔高耐磨的玻璃用涂料及其制備方法。該涂料由以下原料按重量份配制而成：環氧改性醇酸樹脂40?50份，氨基樹脂5?10份，水性氟碳樹脂8?12份，增強劑3?8份，消泡劑0.5?0.8份，增稠劑0.5?1份，流平劑0.5?1份，潤濕劑0.5?1份，成膜劑0.1?0.5份，防腐劑0.1?0.5份，去離子水30?50份。本發明制備的涂層具有韌性好、耐磨性高、良好的戶外耐久性，優異的疏水性能長時間保持玻璃表面清潔；制備方法簡單，易操作，綠色環保無污染，可以適用不同用戶要求。

技術領域

本發明涉及涂料技術領域，具體涉及一種自清潔高耐磨的玻璃用涂料及其制備方法。

背景技術

當今隨著經濟的發展，人們對環保問題日益重視，各國家致力于開發無污染、低能耗型涂料，從而為水性涂料的開發應用提供了廣闊的市場。凡是用水作溶劑或者作分散介質的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料以水作為分散介質，僅采用少量低毒性醇醚類有機溶劑，安全環保、節約資源，消除了施工時發生火災的危險性，有利于降低大氣污染。水性涂料對材質表面適應性非常好，在潮濕環境同樣可以施工，涂層附著力強。近年來玻璃制品的涂裝保護越來越受到人們的重視，尤其在包裝用玻璃制品、特殊玻璃制品、精細玻璃制品、玻璃纖維制品等方面對玻璃涂料的使用更普遍，要求也愈來愈高。因此這么多年來，我國一直致力于玻璃涂料的開發和研制，并取得了很大成果。玻璃及玻璃制品，因美觀和性能的需要，需在其上涂覆涂料，玻璃涂料由溶劑型向水性發展，是適應綠色環保要求發展的必然趨勢，目前已經逐漸取代傳統溶劑型涂料，占據市場主流領域。

醇酸樹脂是重要的水性涂料用樹脂，其用量一直占涂料工業用樹脂的首位，醇酸樹脂涂料具有漆膜附著力好，光亮、豐滿等特點，且具有良好的施工性，但涂膜較軟，耐水耐堿性欠佳，為改善它的性能可以用不同的改性劑改善其性能。利用仿生技術原理達到自清潔表面的微結構設計，大量技術研究證實通過調控表面微觀結構設計(孔隙率、孔徑、表面粗糙度)使表面具有更高的自清潔性能。近些年更多的自清潔材料應用到涂料工業、建筑建材、車輛交通、紡織品，展現了極大的應用前景。隨著應用領域對水性涂料性能要求的提高，高性能水性自清潔涂料越來越受到關注。水性涂料是目前國內外廣受歡迎的低揮發性有機物涂料。雖然水性涂料在國內的研發取得了重大發展，生產工藝也日益成熟，但也存在著諸多詬病。例如，平常所用的水性涂料出現難以用于玻璃表面的問題，究其原因還是在于強度低、不耐磨、附著力和耐水性差等難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自清潔高耐磨的玻璃用涂料及其制備方法，涂覆了該涂層的玻璃具有韌性好、耐磨性高、良好的戶外耐久性，優異的疏水性能長時間保持玻璃表面清潔。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種自清潔高耐磨的玻璃用涂料及其制備方法，由以下原料按重量份配制而成：

環氧改性醇酸樹脂40-50份，氨基樹脂5-10份，水性氟碳樹脂8-12份，增強劑3-8份，消泡劑0.5-0.8份，增稠劑0.5-1份，流平劑0.5-1份，潤濕劑0.5-1份，成膜劑0.1-0.5份，防腐劑0.1-0.5份，去離子水30-50份。

作為優選，上述所述的改性醇酸樹脂按如下步驟制備：(1)在氮氣保護下，向反應釜中加入10-15份脂肪酸和8-10份環氧樹脂，在攪拌下升溫至120～130℃，加入0.1～0.3份氧化鋅，繼續攪拌升溫至180～185℃，反應3～5h；(2)將20-35份間苯二甲酸、30-35份三羥甲基丙烷、3-5份乙二醇加入到反應釜中，再加入二丁基氧化錫0.1-0.3份，攪拌，控制升溫速度，使反應緩慢進行，最終溫度控制在205-215℃，反應3-5h；(3)降溫至185℃，加入7-11份酸酐，并在185-195℃下繼續反應2-3h；(4)當酸值為50-60mg KOH/g時；降溫至100-120℃，用氨水中和，調節PH值為7-8，加入5-10份丙二醇單丁醚，再用去離子水稀釋，制得固體含量50±5％的改性醇酸樹脂。