一种自清洁警示牌用涂料的制作方法

文档序号:12882914阅读:141来源:国知局
本发明涉及涂料
技术领域
,尤其涉及一种自清洁警示牌用涂料。
背景技术
:交通警示牌,在交通运行中,起着重要的作用,需要长久保持清晰,以保证交通安全。然而随着环境污染越来越严重,空气中的灰尘、雾霾、油性污染物越来越多,这些污染物长时间沉积在警示牌上,容易造成警示牌模糊,而清洗这些警示牌,往往需要耗费大量人力物力。目前,可以在警示牌上涂覆自清洁涂料来增加警示牌的自清洁能力,但是这些自清洁涂料主要为疏水性自清洁涂料,可以通过雨水冲刷去除灰尘、雾霾等沉积物,但是不能除去油性污染物,其附着在涂料上,不易被雨水冲刷,容易在涂料表面形成痕迹,阻碍雨水冲刷,反而大大降低涂料的自清洁能力,因此,需要提供一种新的自清洁涂料,即可以除去灰尘、雾霾等沉积物,又可以除去油性污染物。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种自清洁警示牌用涂料,本发明具有良好的疏水疏油性能,自清洁能力强,机械性能高,抗紫外线性能好。本发明提出的一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,光引发剂1-2份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯3-5份,乙醇18-22份,助剂2-4份,si690.5-0.7份,钛白粉15-17份。优选地,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a;取dmf,升温,向溶剂中滴加溶液a,保温搅拌得到溶液b;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,保温搅拌得到溶液c;调节溶液a的温度,滴加溶液c,保温搅拌得到溶液d;向溶液d中加入硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液。优选地,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a;取dmf,升温至70-80℃,向溶剂中滴加溶液a,在80-100min内滴加完毕,保温搅拌10-12h得到溶液b;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温至40-45℃,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,在80-100min内滴加完毕,保温搅拌5-6h得到溶液c;调节溶液a的温度至55-60℃,滴加溶液c,在30-40min内滴加完毕,保温搅拌3-4h得到溶液d;向溶液d中加入硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液。优选地,硅溶胶为wv33硅溶胶。优选地,溶液a中,甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf的重量比为10.3-12.1:15-16:11-12:6.4-7.2:0.3-0.5:35-40。优选地,溶液b中,dmf和溶液a的体积比为1:1.1-1.2。优选地,溶液c中,2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡的重量比为9-10:0.04-0.06:5-6:0.004-0.006。优选地,2,4-甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的重量比为9-10:12.3-13.6。优选地,溶液a和硅溶胶的重量比为10:1.1-1.3。优选地,光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮。优选地,助剂为表面活性剂、消泡剂、流平剂、增稠剂组成的混合物,其中,表面活性剂、消泡剂、流平剂、增稠剂的重量比为1-2:0.1-0.3:0.1-0.2:1-2。优选地,表面活性剂为阴离子表面活性剂。优选地,消泡剂为乳化硅油和高碳醇脂肪酸酯复合物组成的混合物。优选地,增稠剂为纤维素醚。上述dmf为n,n-二甲基甲酰胺。上述改性丙烯酸酯乳液的制备在装有冷凝装置的容器中进行。上述改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,不规定丙酮的用量。本发明的制备方法为:将改性丙烯酸酯乳液、乙醇、助剂、si69、钛白粉混匀,研磨,然后加入光引发剂和二丙烯酸-1,6-己二醇酯混匀得到自清洁警示牌用涂料。本发明选用甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯与苯乙烯、丙烯酸甲酯反应,得到丙烯酸酯共聚物,并在共聚物种引入氟元素和羟基,氟元素具有较低的表面能,可以大大降低涂料的表面能,从而增大涂料和水的接触角,使得本发明具有良好的疏水性能;通过2,4-甲苯二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯反应得到含有异氰酸酯基和碳碳双键的单体,并与含有羟基的丙烯酸酯共聚物反应得到含有碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯共聚物,使其能够紫外光固化,大大增加本发明的机械性能;含氟和碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯共聚物溶液即溶液d与硅溶胶共混,对硅溶胶中微纳米结构的二氧化硅表面进行处理,使得本发明成膜后表面具有疏水疏油的特性,既具有很强的拒水能力,又能防止油性物质的沾粘,并且硅溶胶可以进一步增加本发明的机械性能和耐磨性能;选用合适的硅溶胶,可以使其与溶液d均匀分散,从而进一步增加本发明的疏水疏油性能;钛白粉能进一步增加本发明的机械性能和抗紫外线性能,并且与改性丙烯酸酯乳液相互配合进一步增加本发明的自清洁能力;选用表面活性剂、消泡剂、流平剂、增稠剂相互配合,能增加本发明的溶液稳定性;si69可以进一步促进涂料与警示牌紧密粘结;光引发剂和二丙烯酸-1,6-己二醇酯相互配合可以促进本发明紫外光交联固化成膜,上述各物质相互配合使得本发明具有良好的疏水疏油性能、机械性能和抗紫外线性能。具体实施方式下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,光引发剂1.5份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯4份,乙醇20份,助剂3份,si690.6份,钛白粉16份。实施例2一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮1份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯5份,乙醇18份,助剂4份,si690.5份,钛白粉17份;其中,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a,其中,甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf的重量比为10.3:16:11:7.2:0.3:40;取dmf,升温至70℃,向溶剂中滴加溶液a,在100min内滴加完毕,保温搅拌10h得到溶液b,其中,dmf和溶液a的体积比为1:1.2;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温至40℃,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,在80-100min内滴加完毕,保温搅拌6h得到溶液c,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡的重量比为9:0.06:5:0.006;调节溶液a的温度至55℃,滴加溶液c,在40min内滴加完毕,保温搅拌3h得到溶液d;向溶液d中加入wv33硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的重量比为10:12.3,溶液a和硅溶胶的重量比为10:1.3。实施例3一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮2份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯3份,乙醇22份,助剂2份,si690.7份,钛白粉15份;其中,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a,其中,甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf的重量比为12.1:15:12:6.4:0.5:35;取dmf,升温至80℃,向溶剂中滴加溶液a,在80min内滴加完毕,保温搅拌12h得到溶液b,其中,dmf和溶液a的体积比为1:1.1;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温至45℃,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,在80min内滴加完毕,保温搅拌6h得到溶液c,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡的重量比为9:0.06:5:0.006;调节溶液a的温度至55℃,滴加溶液c,在40min内滴加完毕,保温搅拌3h得到溶液d;向溶液d中加入wv33硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的重量比为10:12.3,溶液a和硅溶胶的重量比为10:1.3;助剂为表面活性剂、消泡剂、流平剂、增稠剂组成的混合物,其中,表面活性剂、消泡剂、流平剂、增稠剂的重量比为1:0.3:0.1:2。实施例4一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮1.2份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯4.5份,乙醇19份,助剂3.5份,si690.55份,钛白粉16.5份;其中,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a,其中,甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf的重量比为11:15.8:11.2:7:0.35:39;取dmf,升温至73℃,向溶剂中滴加溶液a,在95min内滴加完毕,保温搅拌10.5h得到溶液b,其中,dmf和溶液a的体积比为1:1.18;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温至41℃,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,在95min内滴加完毕,保温搅拌5.3h得到溶液c,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡的重量比为9.7:0.045:5.8:0.004;调节溶液a的温度至58℃,滴加溶液c,在32min内滴加完毕,保温搅拌3.8h得到溶液d;向溶液d中加入wv33硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的重量比为9.3:13.3,溶液a和硅溶胶的重量比为10:1.15;助剂为阴离子表面活性剂、消泡剂、流平剂、纤维素醚组成的混合物,其中,阴离子表面活性剂、消泡剂、流平剂、纤维素醚的重量比为2:0.1:0.2:1;消泡剂为乳化硅油和高碳醇脂肪酸酯复合物组成的混合物。实施例5一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮1.8份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯4.5份,乙醇21份,助剂2.5份,si690.65份,钛白粉15.5份;其中,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a,其中,甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf的重量比为11.4:15.2:11.8:6.6:0.45:37;取dmf,升温至77℃,向溶剂中滴加溶液a,在85min内滴加完毕,保温搅拌11.5h得到溶液b,其中,dmf和溶液a的体积比为1:1.12;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温至43℃,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,在85min内滴加完毕,保温搅拌5.7h得到溶液c,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡的重量比为9.3:0.055:5.2:0.006;调节溶液a的温度至56℃,滴加溶液c,在38min内滴加完毕,保温搅拌3.2h得到溶液d;向溶液d中加入wv33硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的重量比为9.7:12.6,溶液a和硅溶胶的重量比为10:1.25;助剂为阴离子表面活性剂、消泡剂、流平剂、纤维素醚组成的混合物,其中,阴离子表面活性剂、消泡剂、流平剂、纤维素醚的重量比为1.3:0.25:0.12:1.7;消泡剂为乳化硅油和高碳醇脂肪酸酯复合物组成的混合物。实施例6一种自清洁警示牌用涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份,2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮1.5份,二丙烯酸-1,6-己二醇酯4份,乙醇20份,助剂3份,si690.6份,钛白粉16份;其中,在改性丙烯酸酯乳液的制备过程中,将甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf混匀得到溶液a,其中,甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和dmf的重量比为11.2:15.5:11.5:6.8:0.4:38;取dmf,升温至75℃,向溶剂中滴加溶液a,在90min内滴加完毕,保温搅拌11h得到溶液b,其中,dmf和溶液a的体积比为1:1.15;在氮气氛围中,将2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙酮混匀,升温至42℃,滴加丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡和丙酮的混合溶液,在90min内滴加完毕,保温搅拌5.5h得到溶液c,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯、叔丁基邻苯二酚、丙烯酸羟乙酯、辛酸亚锡的重量比为9.5:0.05:5.5:0.005;调节溶液a的温度至57℃,滴加溶液c,在35min内滴加完毕,保温搅拌3.5h得到溶液d;向溶液d中加入wv33硅溶胶,剪切乳化,旋转蒸发除去丙酮得到改性丙烯酸酯乳液,其中,2,4-甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的重量比为9.5:13,溶液a和硅溶胶的重量比为10:1.2;助剂为阴离子表面活性剂、消泡剂、流平剂、纤维素醚组成的混合物,其中,阴离子表面活性剂、消泡剂、流平剂、纤维素醚的重量比为1.7:0.15:0.18:1.3;消泡剂为乳化硅油和高碳醇脂肪酸酯复合物组成的混合物。试验例1将实施例1-6涂覆于清洗后的警示牌上,升温至40℃,保温40min,然后用紫外光辐照固化成膜,进行性能测试,结果如下:项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6水接触角°161163162165167169水滑动角°333222月桂烷接触角°154155156155157159月桂烷滑动角°443433由上表可以看出本发明具有良好的疏水疏油性能,自清洁性能好。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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