一種高性能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，尤其涉及一種高性能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(jià)格的逐日增長(zhǎng)，溶劑型涂料的價(jià)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(shù)脂乳液為基料，填料經(jīng)過(guò)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(shí)火災(zāi)危險(xiǎn)性，降低了對(duì)大氣污染，對(duì)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(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高性能丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆，其耐水性和耐候性好，強(qiáng)度高，能滿足多種使用環(huán)境的要求。
[0004]本發(fā)明提出的一種高性能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50-100份、水性醇酸樹(shù)脂5-20份、納米二氧化硅溶膠5-15份、顏填料15-30份、丙二醇5-10份、正辛醇5_10份、六甲基二硅氮烷2_5份、纖維素納米晶5-10份、聚丙烯酰胺0.5-3份、成膜助劑5-15份、消泡劑0.5-3份、六偏磷酸鈉
0.5-1.5份、苯并三氮唑1-3份、磷酸三丁酯1.5-3份、磷酸三苯酯0.5-1.5份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂1-3份、棕櫚油0.5-2份、去離子水50-70份；
[0005]其中，所述顏填料按重量份由5-15份沉淀硫酸鋇、10-20份膨脹珍珠巖、5_15份硅藻土、2-10份滑石粉、5-10份鈦酸鉀晶須、2-15份硫酸鈣晶須、2-10份納米二氧化鈦、2_10份納米氧化鎂、1-5份碳納米管、1-8份磷酸鋅和10-25份煅燒高嶺土混合均勻而成。
[0006]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提出的一種高性能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可以為50、53、54、56、58、59、59.3、62、64、67、68、69、69.3、72、75、78、79、82、84、86、87、89、89.3、92、94、96、98、100 份;水性醇酸樹(shù)脂的重量份可以為5、6、7、8、9、9.3、10、12、15、16、18、19、19.3、20份；納米二氧化硅溶膠的重量份可以為5、6、7、8、9、9.3、10、10.3、11、11.6、12、14、14.6、15份；顏填料的重量份可以為15、16、18、19、19.3、21、23、24、25、28、29、29.3、30 份；丙二醇的重量份可以為 5、6、7、8、9、9.4,10份；正辛醇的重量份可以為5、5.6、6、6.3、7、8、9、9.3,10份；六甲基二硅氮烷的重量份可以為2、2.3,2.8、3、3.4、4、4.6、5份；纖維素納米晶的重量份可以為5、6、7、8、9、9.3、10份；聚丙烯酰胺的重量份可以為0.5,0.6,0.8,Ul.2,1.5,1.8、2、2.3,2.5,2.8、3份；成膜助劑的重量份可以為 5、6、7、8、9、9.3,10,10.6、11、11.3,12,12.6,13,13.4,14,14.6、15份；消泡劑的重量份可以為 0.5,0.6,0.8,0.9,Ul.2,1.5,1.8、2、2.3,2.5,2.8、3 份；六偏磷酸鈉的重量份可以為0.5,0.6,0.8,0.9,Ul.2,1.3,1.35,1.4,1.46,1.5份；苯并三氮唑的重量份可以為1、1.2,1.5、1.8、1.9、2、2.3,2.5、2.8、3份；磷酸三丁酯的重量份可以為 1.5,1.8、2、2.3,2.8、3 份；磷酸三苯酯的重量份可以為 0.5,0.6,0.8,0.9,Ul.2,1.3、
1.45、1.5份；六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂的重量份可以為1、1.2、1.8、2、2.3,2.8、3份；棕櫚油的重量份可以為0.5,0.6,0.8,0.9,Ul.2,1.5,1.8、2份；去離子水的重量份可以為50、52、56、58、59、59.3、62、64、68、69、69.3、70 份。
[0007]優(yōu)選地，其原料中，丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液、水性醇酸樹(shù)脂、納米二氧化硅溶膠的重量比為70-90:10-16:7-12。
[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80-86份、水性醇酸樹(shù)脂12-15份、納米二氧化硅溶膠10-12份、顏填料22-26份、丙二醇7-9份、正辛醇8-10份、六甲基二硅氮烷3-3.8份、纖維素納米晶8-9份、聚丙烯酰胺2-2.6份、成膜助劑9-14份、消泡劑2-2.6份、六偏磷酸鈉0.9-1.2份、苯并三氮唑1.7-2.1份、磷酸三丁酯
2-2.6份、磷酸三苯酯0.9-1.3份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂1.8-2.3份、棕櫚油1-1.7份、去尚子水62-65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85份、水性醇酸樹(shù)脂14份、納米二氧化硅溶膠11份、顏填料24份、丙二醇8份、正辛醇9.2份、六甲基二硅氮烷3.6份、纖維素納米晶8.5份、聚丙烯酰胺2.3份、成膜助劑10份、消泡劑2.2份、六偏磷酸鈉I份、苯并三氮唑2份、磷酸三丁酯2.4份、磷酸三苯酯I份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂2份、棕櫚油1.5份、去離子水63份。
[0010]優(yōu)選地，所述顏填料按重量份由9-13份沉淀硫酸鋇、13-17份膨脹珍珠巖、8_13份娃藻土、6-9份滑石粉、7-9份鈦酸鉀晶須、8-12份硫酸|丐晶須、6-8份納米二氧化鈦、5_7份納米氧化鎂、3-3.8份碳納米管、4-6份磷酸鋅和17-20份煅燒高嶺土混合均勻而成。
[0011]優(yōu)選地，所述顏填料按重量份由10份沉淀硫酸鋇、16份膨脹珍珠巖、10份硅藻土、7份滑石粉、8份鈦酸鉀晶須、10份硫酸鈣晶須、7.3份納米二氧化鈦、6.2份納米氧化鎂、3.5份碳納米管、5份磷酸鋅和18份煅燒高嶺土混合均勻而成。
[0012]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1-5:2-4混合均勻，在馬弗爐中進(jìn)行煅燒，其中，煅燒溫度為600-850°C，煅燒時(shí)間為30-50min ;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(zhǎng)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，同時(shí)提高了涂料的裝飾效果。
[0013]優(yōu)選地，所述硫酸鈣晶須的平均直徑為4-10微米，平均長(zhǎng)度為80-150微米，松散密度為0.1-0.3g/cm3;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為15-30nm ;所述納米氧化鎂的平均粒徑為20-40nm。
[0014]優(yōu)選地，所述納米二氧化鈦為有機(jī)改性納米二氧化鈦；所述有機(jī)改性納米二氧化鈦所使用的改性劑為三乙醇胺、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸、N, N- 二甲基乙醇胺、六甲基二硅氮烷中的一種或者多種的混合物。
[0015]優(yōu)選地，所述納米氧化鎂為改性納米氧化鎂；所述改性納米氧化鎂所使用的改性劑為月桂酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或者兩種的混合物；所述改性納米氧化鎂成疏水狀，在體系中分散均勻，改善了涂膜的的耐水性和抗菌性。
[0016]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。
[0017]本發(fā)明所述高性能丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳膠漆可以按照常規(guī)的乳膠漆制備工藝制備而成。
[0018]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；水性醇酸樹(shù)脂具有優(yōu)異的光澤和韌性，且附著力強(qiáng)，并具有良好的耐磨性和耐候性；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)，并以水性醇酸樹(shù)脂為輔助成膜物質(zhì)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩者的含量，使兩者的優(yōu)勢(shì)協(xié)同，得到的涂膜具有優(yōu)異的耐水性和耐候性，且與底材的粘結(jié)性好；納米二氧化硅溶膠加入體系中，能滲入主要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)的空隙間，干燥后能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與體系中的成膜物質(zhì)配合，形成了有機(jī)-無(wú)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，從而提高了涂層與底材的附著力；顏填料中，硫酸I丐晶須具有尚強(qiáng)度、尚t旲量、尚初性、尚絕緣、耐磨耗、耐尚溫、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、碳納米管配合，涂膜固化后在體系中形成了纖維網(wǎng)，有效地抑制了體系中物質(zhì)在熱狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)，與沉淀硫酸鋇、膨脹珍珠巖、硅藻土、滑石粉、納米二氧化鈦、納米氧化鎂、磷酸鋅、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、耐水性和耐腐蝕性；丙二醇、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(shí)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，提高了涂膜的韌性，同時(shí)賦予涂膜一定的阻燃性，另外，其還具有消泡的作用，減少了消泡劑的用量。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本發(fā)明提出的一種高性能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50份、水性醇酸樹(shù)脂20份、納米二氧化硅溶膠5份、顏填料30份、丙二醇5份、正辛醇10份、六甲基二硅氮烷2份、纖維素納米晶10份、聚丙烯酰胺0.5份、醇酯十二 15份、消泡劑0.5份、六偏磷酸鈉1.5份、苯并三氮唑I份、磷酸三丁酯3份、磷酸三苯酯0.5份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂3份、棕櫚油0.5份、去離子水70份;
[0022]其中，所述顏填料按重量份由5份沉淀硫酸鋇、20份膨脹珍珠巖、5份硅藻土、10份滑石粉、5份鈦酸鉀晶須、15份硫酸鈣晶須、2份納米二氧化鈦、10份納米氧化鎂、I份碳納米管、8份磷酸鋅和10份煅燒高嶺土混合均勻而成。
[0023]實(shí)施例2
[0024]本發(fā)明提出的一種高性能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、水性醇酸樹(shù)脂5份、納米二氧化硅溶膠15份、顏填料15份、丙二醇10份、正辛醇5份、六甲基二硅氮烷5份、纖維素納米晶5份、聚丙烯酰胺3份、乙二醇單丁醚3份、三乙二醇單丁醚2份、消泡劑3份、六偏磷酸鈉0.5份、苯并三氮唑3份、磷酸三丁酯1.5份、磷酸三苯酯1.5份、六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂I份、棕櫚油2份、去離子水50份；
[0025]其中，所述顏填料按重量份由15份沉淀硫酸鋇、10份膨脹珍珠巖、15份硅藻土、2份滑石粉、10份鈦酸鉀晶須、2份硫酸鈣晶須、10份納米二氧化