一种水性自交联型超疏水罩光漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性涂料和制备方法技术领域，具体涉及一种水性自交联型超疏水罩光漆及其制备方法。

背景技术

目前我国工业涂料年消费量，据不完全统计在1400万吨左右。目前使用的有很大一部分为溶剂型涂料，每年有机溶剂挥发量约达150万吨，资源浪费约合人民币90亿元。现在市面上罩光漆还是以溶剂型涂料为主，急需开发出一种水性罩光漆。罩光漆作为最外层的涂膜，需要有较好的抗污效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供水性自交联型超疏水罩光漆及其制备方法，本发明的涂料常温自干，涂装方便，涂膜超疏水，水接触角≥150°，硬度≥2H，适合用于建筑物以及汽车、五金件的防污自清洁领域。

为了实现上述目的，设计一种水性自交联型超疏水罩光漆，所述涂料包括以下组分：20-40重量份硅改性丙烯酸树脂、3-9重量份硅烷偶联剂、5-11重量份纳米二氧化硅溶胶、1-3重量份水性润湿剂、0.5-1.5重量份水性消泡剂、35.5-70.5重量份去离子水。

本发明还具有如下优选的技术方案：

进一步的，所述硅改性丙烯酸树脂由10-20重量份丙烯酸丁酯，2-6重量份丙烯酸，15-23重量份甲基丙烯酸甲酯，6-12重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，5-9重量份甲基丙烯酸羟丁酯，1-3重量份十二烷基苯磺酸钠，1-3重量份过硫酸钾，0.5-1.5重量份碳酸氢钠，0.5-1.5重量份氨水，21-59重量份去离子水组成。

进一步的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。

进一步的，所述水性润湿剂为BYK-346，TEGO-41或TEGO-270中的一种。

进一步的，所述水性消泡剂为BYK-011，TEGO-810或TEGO-902W的任意一种。

本发明的另一方面，还包括一种上述的水性自交联型超疏水罩光漆的制备方法，

S1.所述的硅改性丙烯酸树脂由以下步骤制得：

10-20重量份丙烯酸丁酯，2-6重量份丙烯酸，15-23重量份甲基丙烯酸甲酯，6-12重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，5-9重量份甲基丙烯酸羟丁酯，1-3重量份十二烷基苯磺酸钠，1-3重量份过硫酸钾，0.5-1.5重量份碳酸氢钠，21-59重量份去离子水混合均匀得到混合液a，待用；

将十分之一量的混合液a，加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到85℃，搅拌十分钟，出现蓝光，开始滴加余下的混合液a，3.5小时滴完后保温1小时，然后升温到90℃，然后保温2小时，然后降温到50℃，加入0.5-1.5重量份氨水，搅拌半小时，降温到35℃以下出料，获得所述的硅改性丙烯酸树脂；

S2.水性自交联型超疏水罩光漆由以下步骤制得：

将20-40重量份硅改性丙烯酸树脂加入容器中，再加入3-9重量份硅烷偶联剂、5-11重量份纳米二氧化硅溶胶后搅拌半小时，然后再加入1-3重量份水性润湿剂、0.5-1.5重量份水性消泡剂、35.5-70.5重量份去离子水，搅拌均匀后过滤出料，获得所述的水性自交联型超疏水罩光漆。

发明的有益效果

本发明所提供的一种水性自交联型超疏水罩光漆的优点包括：该涂料为水性单组份涂料，涂装方便，使用环保、安全；本涂料成膜物质采用有机硅改性的丙烯酸树脂作为成膜物质，并用硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅构造粗糙的低表面张力的表面结构。本发明的涂料常温自干，涂装方便，涂膜超疏水，水接触角≥150°，硬度≥2H，适合用于建筑物以及汽车、五金件的防污自清洁领域。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

1)所述硅改性丙烯酸树脂配方：

按配方量将丙烯酸丁酯，丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酸羟丁酯，十二烷基苯磺酸钠，过硫酸钾，碳酸氢钠，去离子水混合均匀得到混合液a，待用；将十分之一量的混合液a，加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到85℃，搅拌十分钟，出现蓝光，开始滴加余下的混合液a，3.5小时滴完后保温1小时，然后升温到90℃，然后保温2小时，然后降温到50℃，加入氨水，搅拌半小时，降温到35℃以下出料，获得所述的硅改性丙烯酸树脂。

2)所述水性自交联型超疏水罩光漆配方

按配方量将硅改性丙烯酸树脂加入容器中，再加入硅烷偶联剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、纳米二氧化硅溶胶后搅拌半小时，然后再加入水性润湿剂BYK-346、水性消泡剂BYK-011、去离子水，搅拌均匀后过滤出料，获得所述的水性自交联型超疏水罩光漆。

实施例2

1)所述硅改性丙烯酸树脂配方：

按配方量将丙烯酸丁酯，丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酸羟丁酯，十二烷基苯磺酸钠，过硫酸钾，碳酸氢钠，去离子水混合均匀得到混合液a，待用；将十分之一量的混合液a，加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到85℃，搅拌十分钟，出现蓝光，开始滴加余下的混合液a，3.5小时滴完后保温1小时，然后升温到90℃，然后保温2小时，然后降温到50℃，加入氨水，搅拌半小时，降温到35℃以下出料，获得所述的硅改性丙烯酸树脂。

2)所述水性自交联型超疏水罩光漆配方

按配方量将硅改性丙烯酸树脂加入容器中，再加入硅烷偶联剂(十七氟癸基三乙氧基硅烷)、纳米二氧化硅溶胶后搅拌半小时，然后再加入水性润湿剂TEGO-4100、水性消泡剂TEGO-810、去离子水，搅拌均匀后过滤出料，获得所述的水性自交联型超疏水罩光漆。

实施例3

1)所述硅改性丙烯酸树脂配方：

按配方量将丙烯酸丁酯，丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酸羟丁酯，十二烷基苯磺酸钠，过硫酸钾，碳酸氢钠，去离子水混合均匀得到混合液a，待用；将十分之一量的混合液a，加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到85℃，搅拌十分钟，出现蓝光，开始滴加余下的混合液a，3.5小时滴完后保温1小时，然后升温到90℃，然后保温2小时，然后降温到50℃，加入氨水，搅拌半小时，降温到35℃以下出料，获得所述的硅改性丙烯酸树脂。

2)所述水性自交联型超疏水罩光漆配方

按配方量将硅改性丙烯酸树脂加入容器中，再加入硅烷偶联剂(γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)、纳米二氧化硅溶胶后搅拌半小时，然后再加入水性润湿剂TEGO-270、水性消泡剂TEGO-902W、去离子水，搅拌均匀后过滤出料，获得所述的水性自交联型超疏水罩光漆。

将上述实施例1-3制得的水性自交联型超疏水罩光漆进行制板测试，喷涂实施例中的环保涂料，膜厚为30-40um，25℃自干7天，测试性能。

样板的主要技术指标如表一所示

表一

因而本发明制得的水性自交联型超疏水罩光漆，单组份常温自干，涂装方便，涂膜超疏水，适合用于建筑物以及汽车、五金件的防污自清洁领域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。