一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化工原材料價格的逐日增長，溶劑型涂料的價格成為制約其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。乳膠漆是水分散性涂料，它是以合成樹脂乳液為基料，填料經(jīng)過研磨分散后加入各種助劑精制而成的涂料。相比溶劑型涂料，作為水性涂料的乳膠漆以水作溶劑，可以節(jié)省大量資源，消除了施工時火災(zāi)危險性，降低了對大氣污染，對材質(zhì)表面適應(yīng)性好，涂層附著力強(qiáng)，且涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。但是乳膠漆的耐水性、耐候性和機(jī)械性能較差，因此限制了其使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆，其耐水性好，強(qiáng)度高，耐候性能優(yōu)異，能滿足多種環(huán)境的使用要求。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆，其原料按重量份包括以下組分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、納米二氧化硅溶膠10-30份、改性納米氮化硅5-15份、納米氮化鋁5-15份、納米氮化鈦2-10份、鈦酸鉀晶須5_10份、硫酸鈣晶須2-15份、納米二氧化鈦2-10份、納米氧化鎂2-10份、石墨稀1-5份、水性聚苯胺1-8份、鍛燒高嶺土 10-25份、乙二醇5-10份、正辛醇5-10份、六甲基二硅氮烷2.5-5份、纖維素納米晶2-5份、成膜助劑15-30份、磷酸三丁酯2-5份、磷酸三苯酯1_3份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂1-3份、蓖麻油2-3.5份、增稠劑1-2.5份、去離子水40-80份。
[0005]在具體實施例中，本發(fā)明提出的一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆，其原料中，丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的重量份為100份；納米二氧化硅溶膠的重量份可以為 10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、25、26、28、29、29.3、30 份;改性納米氮化硅的重量份可以為5、6、7、8、9、9.3、10、10.6、12、13、14、15份；納米氮化鋁的重量份可以為5、6、7、8、9、9.3、10、12、14、14.6、15 份；納米氮化鈦的重量份可以為 2、3、4、5、6、6.3、7、8、9、9.4、10份；鈦酸鉀晶須的重量份可以為5、6、7、8、9、9.4、10份；硫酸鈣晶須的重量份可以為2、
3、4、5、6、8、9、9.3、10、12、14、14.6、15 份；納米二氧化鈦的重量份可以為 2、3、4、5、6、6.3、7、8、9.4、10份;納米氧化鎂的重量份可以為2、3、4、5、6、6.4、7、8、9、10份;石墨烯的重量份可以為1、1.2,1.8、2、2.6、3、3.4、4、4.8、5份；水性聚苯胺的重量份可以為1、2、3、4、5、6、6.5、7、7.6、8 份;煅燒高嶺土的重量份可以為 10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、23.4、24、24.6、25份；乙二醇的重量份可以為5、6、7、8、8.5、9、10份；正辛醇的重量份可以為5、
6、7、8、9、9.4、10份；六甲基二硅氮烷的重量份可以為2.5、3、4、4.5、5份；纖維素納米晶的重量份可以為2、2.3、2.8、3、3.4、3.8、4、4.5、5份；成膜助劑的重量份可以為15、16、17、18、19、21、23、24、25、28、28.6、30 份;磷酸三丁酯的重量份可以為 2,2.3,2.8、3、3.4,3.8、4、4.5、5份；磷酸三苯酯的重量份可以為1、1.2,1.8、2、2.3,2.7、3份；六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的重量份可以為1、1.2、1.5、1.8、2、2.4,2.7、3份；蓖麻油的重量份可以為2、2.3,2.8、3、3.4、3.5份；增稠劑的重量份可以為1、1.2、1.5、1.8、2、2.1,2.4、2.5份；去離子水的重量份可以為 40、42、45、46、48、49、49.3、54、57、58、62、65、68、72、75、78、80 份。
[0006]優(yōu)選地，其原料中，丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液、納米二氧化硅溶膠的重量比為100:18-25o
[0007]優(yōu)選地，其原料中，改性納米氮化硅、納米氮化鋁、納米氮化鈦、鈦酸鉀晶須、硫酸鈣晶須、納米二氧化鈦、納米氧化鎂、石墨烯、水性聚苯胺、煅燒高嶺土的重量比為9-14:8-13:5-10:6-9:8-14:5_9:4_8:3_5:4_7:19_25。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、納米二氧化娃溶膠20-24份、改性納米氮化娃10-12份、納米氮化招9-12份、納米氮化鈦7-8份、鈦酸鉀晶須7-9份、硫酸鈣晶須10-13份、納米二氧化鈦7-8份、納米氧化鎂6-7份、石墨烯3-4份、水性聚苯胺5-6份、煅燒高嶺土 19-21份、乙二醇7-8份、正辛醇6_8份、六甲基二硅氮烷3-3.6份、纖維素納米晶3-3.8份、成膜助劑20-26份、磷酸三丁酯3-3.8份、磷酸三苯酯1.8-2.3份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂1.7-2.2份、蓖麻油2.7_3份、增稠劑1.6-2份、去咼子水55-70份。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、納米二氧化硅溶膠22份、改性納米氮化硅11份、納米氮化鋁10份、納米氮化鈦7份、鈦酸鉀晶須8份、硫酸鈣晶須12份、納米二氧化鈦7.6份、納米氧化鎂6.2份、石墨烯3.6份、水性聚苯胺5.4份、煅燒高嶺土 20份、乙二醇7.6份、正辛醇6.3份、六甲基二硅氮烷3.2份、纖維素納米晶3.4份、成膜助劑22份、磷酸三丁酯3.3份、磷酸三苯酯2份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂2份、蓖麻油2.8份、增稠劑1.8份、去離子水60份。
[0010]優(yōu)選地，所述改性納米氮化硅所使用的改性劑為月桂酸鈉、硬脂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或者多種的混合物。
[0011]優(yōu)選地，所述煅燒高嶺土按照以下工藝進(jìn)行制備:將高嶺土與鈷藍(lán)按重量比為5-10:2-4混合均勻，在馬弗爐中進(jìn)行煅燒，其中，煅燒溫度為700-800°C，煅燒時間為40-60min ;煅燒結(jié)束后降溫至室溫，粉碎后得到所述煅燒高嶺土 ；高嶺土具有大的比表面積，吸附性能優(yōu)異，將其與鈷藍(lán)一起煅燒，得到的煅燒高嶺土中，鈷藍(lán)均勻的分布在了煅燒高嶺土中，防止了鈷藍(lán)的團(tuán)聚和晶粒的長大，將得到的煅燒高嶺土加入涂料中，賦予涂膜優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性以及良好的耐候性和耐酸堿性；
[0012]優(yōu)選地，所述成膜助劑為醇酯十二、乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、丙二醇苯醚中的一種或者多種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，所述增稠劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將5-10份丙烯酸、3-15份甲基丙烯酸、5-15份丙烯酰胺、2-8份N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、20-35份丙烯酸異辛酯、0.5-2份苯乙烯、1-2.5份聚乙烯醇加入50-100份水中，在25-35°C下加入1-2.5份過硫酸鉀和0.8-2份亞硫酸鈉，反應(yīng)1.5-2.5h，反應(yīng)結(jié)束后加入0.5-3份過硫酸鈉，升溫至50-65°C，反應(yīng)2-5h，反應(yīng)結(jié)束后降溫得到所述增稠劑。
[0014]優(yōu)選地，所述增稠劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將8份丙烯酸、10份甲基丙烯酸、12份丙烯酰胺、5份N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、20份丙烯酸異辛酯、1.8份苯乙烯、2.2份聚乙烯醇加入80份水中，在30°C下加入2.2份過硫酸鉀和1.3份亞硫酸鈉，反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入2份過硫酸鈉，升溫至55°C，反應(yīng)3.8h，反應(yīng)結(jié)束后降溫得到所述增稠劑；在增稠劑的制備過程中，選擇了丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸異辛酯、苯乙烯進(jìn)行聚合，得到的增稠劑自身粘度低，穩(wěn)定性好，加入體系中，與煅燒高嶺土具有協(xié)同作用，增稠效果好。
[0015]本發(fā)明所述耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆可以按照常規(guī)的水性涂料制備工藝制備而成。
[0016]丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液具有優(yōu)異的成膜性，且柔軟、耐磨、耐濕滑、耐水解性能優(yōu)異，本發(fā)明中，以丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液為主要的成膜物質(zhì)，并配合添加了納米二氧化硅溶膠，加入的納米二氧化硅溶膠能滲入主要成膜物質(zhì)的空隙間，干燥后能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在體系中形成了有機(jī)-無機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了涂膜的致密度，賦予涂膜優(yōu)異的耐熱性、力學(xué)性能、防紫外線性、耐水性和耐候性；另外，納米硅溶膠膠粒表面被許多硅羥基所覆蓋，極性極強(qiáng)，在涂層水分揮發(fā)后，納米硅溶膠膠粒表面的硅羥基可與涂膜的基材表面的極性基團(tuán)很好的結(jié)合，從而提尚涂層與底材的附著力；硫酸I丐晶須具有尚強(qiáng)度、尚t旲量、尚韌性、高絕緣、耐磨耗、耐高溫、耐酸堿等優(yōu)良理化性質(zhì)，在高溫條件下不分解，不軟化，與鈦酸鉀晶須配合，涂膜固化后在體系中形成纖維網(wǎng)，有效地抑制了體系中物質(zhì)在熱狀態(tài)下的運動，與改性納米氮化娃、納米氮化招、納米氮化鈦、納米二氧化鈦、納米氧化鎂、石墨稀、水性聚苯胺、煅燒高嶺土配合，提高了涂膜的耐熱性、強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、抗菌性和耐腐蝕性；乙二醇、正辛醇加入體系中，具有助溶的作用，與六甲基二硅氮烷配合后改善了體系中各原料的相容性，同時提高了涂料的抗凍融性；磷酸三丁酯、磷酸三苯酯配合加入體系中，提高了涂料的韌性，同時賦予涂料一定的阻燃性，另外，其還具有消泡的作用，減少了消泡劑的用量。
【具體實施方式】
[0017]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]實施例1
[0019]本發(fā)明提出的一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆，其原料按重量份包括以下組分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、納米二氧化硅溶膠10份、改性納米氮化硅15份、納米氮化鋁5份、納米氮化鈦10份、鈦酸鉀晶須5份、硫酸鈣晶須15份、納米二氧化鈦2份、納米氧化鎂10份、石墨烯I份、水性聚苯胺8份、煅燒高嶺土 10份、乙二醇10份、正辛醇5份、六甲基二硅氮烷5份、纖維素納米晶2份、醇酯十二 30份、磷酸三丁酯2份、磷酸三苯酯3份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂I份、蓖麻油3.5份、增稠劑I份、去離子水40份。
[0020]實施例2
[0021]本發(fā)明提出的一種耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆，其原料按重量份包括以下組分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、納米二氧化硅溶膠30份、月桂酸鈉改性納米氮化硅5份、納米氮化鋁15份、納米氮化鈦2份、鈦酸鉀晶須10份、硫酸鈣晶須2份、納米二氧化鈦10份、納米氧化鎂2