[發明專利]一種線性梯度結構丙烯酸酯乳液、水性工業漆及其制備方法

在審

• 申請號: 202210158676.8
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114539461A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 田曉猛;田海長;王亞軒;鄭齊;渠玲玲;李耀松;閆樹德;田軍;馬文駿
• 申請（專利權）人: 廣東衡光新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/20;C08F230/08;C08F230/02;C09D125/14
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 任青

本發明涉及水性涂料技術領域，具體公開一種線性梯度結構丙烯酸酯乳液、水性工業漆及其制備方法。線性梯度結構丙烯酸酯乳液包括如下重量份數的組分：去離子水500份?600份、乳化劑8份?15份、引發劑0.5份?4份、pH緩沖劑0.5份?2份、第一pH調節劑3份?15份、丙烯酸丁酯22份?85份、丙烯酸辛酯22份?223份、苯乙烯280份?340份、甲基丙烯酸3份?15份、甲基丙烯酸羥基乙酯3份?15份、硅烷偶聯劑0.3份?5份和磷酸酯單體3份?15份。本發明利用線性梯度結構丙烯酸酯乳液所制備的水性工業漆，耐鹽霧性達到120h，硬度達到H，耐沖擊性為50CM，且附著力達到0級，VOC含量低。

技術領域

本發明涉及水性涂料技術領域，尤其涉及一種線性梯度結構丙烯酸酯乳液、水性工業漆及其制備方法。

背景技術

近年來我國大氣環境污染問題日益凸顯，油性漆因其味道大、不環保等問題逐漸被水性工業漆取代。水性工業漆具有VOC含量遠遠低于油性工業漆，對人體無害且不污染環境的特點，因此在工業漆行業發展迅速。但水性工業漆相對油性漆尤其是在耐鹽霧方面勢必會帶來一些弊端，一般市場上水性丙烯酸酯共聚乳液型水性工業漆耐鹽霧性能差且硬度偏低，比如在室外彩鋼瓦屋頂等在暴露的環境下常常遇到雨水、冰雹等惡劣天氣，使漆膜容易出現銹蝕、開裂等問題，通過翻新或換新等措施也就大大增加了成本。所以開發出性能優良且耐鹽霧性的水性涂料成為涂料行業的發展方向。

發明內容

針對現有彩鋼瓦屋頂用水性工業漆耐鹽霧性差、硬度低等問題，本發明提供一種線性梯度結構丙烯酸酯乳液、水性工業漆及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種線性梯度結構丙烯酸酯乳液，包括如下重量份數的原料組分：去離子水500份-600份、乳化劑8份-15份、引發劑0.5份-4份、pH緩沖劑0.5份-2份、第一pH調節劑3份-15份、丙烯酸丁酯22份-85份、丙烯酸辛酯22份-223份、苯乙烯280份-340份、甲基丙烯酸3份-15份、甲基丙烯酸羥基乙酯3份-15份、硅烷偶聯劑0.3份-5份和磷酸酯單體3份-15份。

相對于現有技術，線性梯度結構丙烯酸酯乳液中，磷酸酯單體和硅烷偶聯劑中有機硅單體的濃度由核心層向表層呈梯度增加，其特殊結構使得核心層無效的磷酸酯單體、有機硅單體大大減少，表層濃度增大，提高了功能性單體利用率，將其應用在水性工業漆中，磷酸酯單體的雙鍵基團可以和其他單體原料反應，極大了提高了所制備涂漆的耐鹽霧性。且本發明提供的線性梯度結構丙烯酸酯乳液粒子的玻璃化溫度(Tg)由核心層向表層呈線性降低趨勢，保證了將線性梯度結構丙烯酸酯乳液制成的工業漆涂料成膜后整體硬度提升的同時耐沖擊不受影響，同時兼顧了硬度與耐沖擊性。

優選的，所述乳化劑為陰離子型乳化劑或非離子型乳化劑中至少一種，具體可選育用艾迪科SR-10、科萊恩APS-100、巴斯夫TO-8。

優選的，所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鈉中至少一種，優選的引發劑可以提高所制備乳液的耐水性，過硫酸銨或過硫酸鈉的選擇還可降低成本。

優選的，所述pH緩沖劑為碳酸氫銨或碳酸氫鈉中至少一種。

優選的，所述第一pH調節劑為N,N二甲基乙醇胺、三乙胺或氨水中至少一種。

優選的，所述硅烷偶聯劑為含甲基丙烯酰氧基或乙烯基類硅烷偶聯劑中至少一種，具體可選用美國聯碳A-171或邁圖A-174。

A-171是乙烯基類硅烷偶聯劑，它的分子結構中有一個含有不飽和雙鍵結構的乙烯基官能團和三個可水解的甲氧基，在水性體系中穩定性要稍好，不易揮發。利用硅烷偶聯劑水解縮合的特點，和本發明中其他組分協同作用，使制備的乳液在成膜時發生交聯反應，進而提高所制備漆膜的耐鹽霧性、硬度和耐沖擊性。