[發明專利]自主形成梯度分布涂層的混合乳液涂料

在審

• 申請號: 202011608986.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN113150641A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉濤;王亮;林善武;候康
• 申請（專利權）人: 重慶中防德邦防水技術有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D133/04;C09D125/14;C09D175/04;C09D5/08
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明公開了一種自主形成梯度分布涂層的混合乳液涂料，涂層原料至少包括兩種以上不同穩定性的乳液，混合乳液在成膜過程中分先后依次破乳成膜形成由底層向面層呈穩定性梯度增強分布的自分層涂層；通過混合或調制不同穩定性的混合乳液，一次施涂后，在成膜過程中使混合乳液分先后依次破乳成膜，最終形成成分按梯度分布涂層，達到與分次施涂相當或更好的性能，具有縮短施工周期、節約造價并便于質量控制的效果。

技術領域

本發明涉及涂料領域，具體涉及一種可應用于混凝土結構工程防護、金屬材料防腐蝕、建筑涂裝的自主形成梯度分布涂層的混合乳液涂料。

背景技術

涂層各層次有不同性能要求，單一涂層不能兼顧不同的要求：例如：金屬防腐，底涂需要防銹附著，面涂需要耐水耐老化等；汽車涂料，底涂需要防銹附著，面涂需裝飾和防擦掛混凝土防護，底涂粘結牢固，面涂防水及抵抗侵蝕、耐老化等。因此，為了獲得多層涂層，使每層涂層具備不同的功能，一般采用涂料分次施涂的方式。涂料分次施涂的目的是為了確保底涂與基面粘結能力、中涂變形協調能力、面涂防護與裝飾效果。乳液類涂料為良好滿足基底結合、表面保護及其他不同要求，常需要進行分次施涂(底涂、中涂、面涂)，對施工周期、造價、質量控制等帶來不利影響。而現有技術中的自分層涂料，主要基于涂料組合物中的疏水性與親水性的差異，使涂層形成過程中，疏水乳液或添加物上浮于表面，并形成分層次的涂層構造。而疏水部分主要采用表面能低的含氟聚合物和有機硅烷類改性。例如：CN101712766A含氟聚丙烯酸酯自組織梯度共混乳膠膜的制備方法，成膜時利用共混組分的乳膠粒粒徑、玻璃化轉變溫度的差異，控制成膜條件，使不同聚合物乳膠粒在成膜過程中選擇性聚集，初步自組織形成氟濃度梯度膜；CN101724326B水性有機硅-丙烯酸自分層涂料具有梯度自分層功能，在涂料成膜過程中，丙烯酸樹脂向基層運動，增加與建筑物表面的附著力，有機硅組分向表層運動，提高表面涂膜的抗污性和耐候性?，F有的水性有機硅-丙烯酸涂料的制備方法有兩種：物理共混和化學改性。對于物理共混有機硅-丙烯酸涂料，是將有機硅乳液或分散液直接加入丙烯酸酯乳液中，兩種乳液之間不發生化學反應，由于有機硅和丙烯酸表面能差別大，易分層，不滿足自分層涂料中各組分聚合物穩定存在的要求；同樣對于化學改性有機硅-丙烯酸樹脂，采用有機硅單體和丙烯酸單體乳液共聚，分子以化學鍵結合，穩定性好，在固化成膜過程中難以自動分離，所以也不能直接用來制備自分層有機硅-丙烯酸涂料。CN108373757A的一種水性防腐防火一體化涂料的制備方法采用自分層技術，利用含氟丙烯酸樹脂的低表面能,使含氟丙烯酸樹脂分布在上層提供防腐性能，利用水性環氧樹脂較好的粘結性，使其分布在涂料的下層； CN107879677A一種自分層抗污真石漆，通過添加疏水纖維，在真石漆表面建立類似荷葉表面的微乳突結構，以起到荷葉疏水效果。

綜上所述現有技術實現梯度涂層(或自分層)，涉及乳液合成、改性等技術，較為復雜繁瑣，僅針對特定的乳液，適用性不夠廣泛。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種自主形成梯度分布涂層的混合乳液涂料，通過混合或調制不同穩定性的混合乳液，一次施涂后，在成膜過程中使混合乳液分先后依次破乳成膜，最終形成成分按梯度分布涂層，達到與分次施涂相當或更好的性能，具有縮短施工周期、節約造價并便于質量控制的效果。

本發明的自主形成梯度分布涂層的混合乳液涂料，涂層原料至少包括兩種以上不同穩定性的乳液，混合乳液在成膜過程中分先后依次破乳成膜形成由底層向面層呈穩定性梯度增強分布的自分層涂層；

進一步，通過調控混合乳液中各乳液的ZETA電位以擴大混合乳液各成分之間的穩定性差異；

進一步，通過調控混合乳液中各乳液的界面水化膜厚度以擴大混合乳液各成分之間的穩定性差異。

進一步，采用非離子乳化劑調控混合乳液中各乳液的界面水化膜厚度；

進一步，所述非離子乳化劑為斯盤、吐溫、tx-10、op-10中的一種或兩種以上混合物；

進一步，所述涂層底層向面層各乳液成分呈梯度分層分布；