[發明專利]一種水性高硬、耐腐蝕氨基烤漆

有效

• 申請號: 202110332109.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113061379B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 鄭玉嬰;楊文杰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D161/32;C09D7/62;C09D5/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 彭琴;蔡學俊

本發明公開了一種水性高硬、耐腐蝕氨基烤漆，一方面在球磨過程中，利用碳酸氫鈉產生的二氧化碳氣體模擬高溫高壓環境，在石墨烯邊緣進行羧基化，為多巴胺接枝提供條件，最終得到多巴胺接枝邊緣羧基化石墨烯（DGr），再用單寧酸改善DGr分散性得到DGr?TA粉末。另一方面采用半連續種子乳液聚合法將有機氟單體與丙烯酸單體進行共聚，得到含氟丙烯酸乳液。最后將含氟丙烯酸乳液與氨基樹脂混合，在混合過程中通過物理共混的方式將DGr?TA作為增強劑引入，得到水性高硬、防腐氨基烤漆，所得水性氨基烤漆具有優異的機械性能和防腐性能。

技術領域

本發明屬于水性涂料技術領域，特別涉及一種水性高硬、耐腐蝕氨基烤漆，其機械性能和防腐性能得到顯著提高。

背景技術

隨著人們環保意識和健康意識的提升，傳統的油性涂料因為VOC排放太高，已經不能符合發展趨勢，人們需要一種綠色環保的水性涂料來代替。而水性涂料以水為溶劑或分散劑，不添加有機溶劑，使得其有很低的VOC排放,因此水性漆以其無毒、環保、無氣味、VOC含量低、不易燃易爆等優點，越來越受到人們的青睞。

乳液型丙烯酸氨基烤漆是在將氨基樹脂加入到丙烯酸乳液中，兩者在一定溫度烘干固化，由于使用的助溶劑量很少，比起水溶性丙烯酸氨基烤漆在配制過程中需加入大量的有機助溶劑，乳液型氨基烤漆的VOC含量極低，可以控制在5%以內，環保優勢明顯但是乳液型丙烯酸氨基烤漆也存在著光澤度不夠、易出現縮孔、附著力不夠好等缺點。

發明內容

本發明的目的在于針對乳液型氨基烤漆硬度不高，耐腐蝕性能太差等缺點進行改性，提供一種水性高硬、防腐氨基烤漆。本發明利用石墨烯優異的機械性能，提高水性氨基烤漆等硬度方面的機械性能；同時利用有機氟單體的“趨表效應”，使有機氟在涂層表面聚集，提升涂層疏水性，從而提升其防腐性能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種水性高硬、耐腐蝕氨基烤漆，首先采用種子乳液半連續法制備含氟丙烯酸乳液，設計核殼單體比例為3:2得到微觀結構為內硬核外軟殼結構的含氟丙烯酸乳液。其次在球磨機中加入石墨、碳酸氫鈉與多巴胺，利用碳酸氫鈉受熱產生的二氧化碳以及球磨產生的熱量模擬高溫高壓環境，此時石墨烯片層邊緣在該環境下與CO₂反應得到邊緣羧基化石墨烯，同時多巴胺與聚多巴胺會與石墨烯邊緣的羧基發生共價接枝反應得到多巴胺接枝邊緣羧基化石墨烯（DGr），最后利用TA來改善DGr的分散性，得到分散均勻DGr-TA增強劑。最終將氨基樹脂加入含氟丙烯酸乳液中，以一定速度攪拌，接著再通過物理共混的方式引入DGr-TA增強劑，提高轉速攪拌一段時間，得到一種水性高硬、耐腐蝕氨基烤漆。

本發明的另一方面還提供了制備所述水性高硬、耐腐蝕氨基烤漆的方法，包括質量百分比的如下組分：

水性含氟丙烯酸乳液 50-60%

高甲醚化氨基樹脂 6-10%

去離子水 30%-45%

DGr-TA 0.1-0.5%

消泡劑 0.1-0.5%

N,N-二甲基乙醇胺 0.5-1%。

具體實驗步驟如下：

（1）水性含氟丙烯酸乳液的制備：

采用半連續種子乳液聚合法，首先制備種子預乳化液，在三口燒瓶中依次加入40g的去離子水、0.36 g OP-10和0.36g SVS，以 250 r/min 攪拌混合，同時向三口燒瓶中緩慢加入稱量好的種子單體MMA 14 g 、BA 4g、以及0.2 g緩沖劑NaHCO₃，接著將水浴鍋升溫，保溫預乳化 1h。