一种水性涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水性涂料技术领域，尤其涉及一种水性涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着目前经济高速发展，室外金属的耐热、腐蚀现象越来越引起关注，由于长时间处于恶劣的工作环境，尤其在一些长时间日晒地区的工作环境当中，金属的耐热、防腐措施不可避免，一般作法是在金属表面涂刷涂料，但常规耐高温耐腐蚀涂料的可耐受温度较低，有的只有220°C左右，近年随着科技的发展，人们对具有既耐高温又防腐蚀涂料的需求日益增长，如何制备一种耐高温耐腐蚀的涂料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种水性涂料及其制备方法，耐高温、耐腐蚀性能优异，制备方法简单，便于实际操作。
[0004]本发明提出的一种水性涂料，其原料按重量份包括:聚甲基丙烯酸缩水甘油醚15-20份，聚丙烯基缩水甘油醚25-35份，聚邻甲苯缩水甘油醚18-25份，聚苯基缩水甘油醚5-10份，三聚氰胺10-15份，成膜助剂2-4份，高岭土 12-20份，二维纳米絹云母11-14份，改性沸石粉15-20份，改性微球5-12份，氧化铝粉8-13份，膨胀珍珠岩15-20份，硅酸铝5-15份，氧化娃12-18份，硫酸钡2.5-3.5份，氧化锌5_10份，磷酸锌5_10份，氢氧化钠15-20份，饱和碳酸2-5份，抗菌剂1.5-2.5份，防霉剂0.5-2份，消泡剂1_2份，润湿剂1.5-1.9份，分散剂2-5份，聚乙烯醇15-20份，水30-40份。
[0005]优选地，所述改性沸石粉采用如下工艺制成:按重量份将15-20份沸石在550-580°C下焙烧3-6h，放入浓度为10-13%碳酸溶液中浸泡l_3h，静置，离心，用去离子水洗涤至中性，烘干，加入1_3份甲基二乙氧基娃烧、0.5-1.5份氯化石錯、1-2份氧化儀粉和1.5-3份的烷基酚聚氧乙烯醚真空搅拌均匀，真空度为0.6-0.8MPa，搅拌温度为30-40°C，搅拌时间为50-60min，烘干，粉碎，得到改性沸石粉。
[0006]优选地，改性微球采用如下工艺制备:按重量份将30-40份微球、5-10份1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基硫醇、4-8份甲氧基聚乙二醇巯醇溶解在30-40份混合溶剂中，超声处理30-40min，加入5-20份去离子水，向得到的物料中加入1_2份十八烷基二甲基叔胺在35-45°C保温l_3h，得到改性微球，所述混合溶剂由二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮及丁酮和三氟甲基苯组成。
[0007]优选地，所述微球由二氧化娃微球、氧化销微球、二氧化钛微球、氧化铁微球及表面含有羟基的聚合物微球的一种或两种以上组成。
[0008]优选地，聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚及聚苯基缩水甘油醚的重量比为16-18:28-30:20-23:6_8。
[0009]优选地，高岭土、二维纳米絹云母、改性沸石粉、改性微球、氧化铝粉、膨胀珍珠岩、硅酸铝及氧化硅的重量比为 14-16:12-12.5:16-18:6-8:10-12:16-18:10-12:14_16。
[0010]优选地，消泡剂、润湿剂、分散剂、聚乙烯醇及水的重量比为1.2-1.4:1.6-1.7:
3-4:16-18:34-36。
[0011]优选地，其原料按重量份包括:聚甲基丙烯酸缩水甘油醚16-18份，聚丙烯基缩水甘油醚28-30份，聚邻甲苯缩水甘油醚20-23份，聚苯基缩水甘油醚6_8份，三聚氰胺12-14份，成膜助剂3-3.4份，高岭土 14-16份，二维纳米絹云母12-12.5份，改性沸石粉16-18份，改性微球6-8份，氧化铝粉10-12份，膨胀珍珠岩16-18份，硅酸铝10-12份，氧化硅14-16份，硫酸钡3-3.2份，氧化锌6-8份，磷酸锌6-8份，氢氧化钠16-18份，饱和碳酸4-4.5份，抗菌剂2-2.3份，防霉剂1.5-1.8份，消泡剂1.2-1.4份，润湿剂1.6-1.7份，分散剂3_4份，聚乙烯醇16-18份，水34-36份。
[0012]本发明还公开的一种水性涂料的制备方法，包括如下步骤:
[0013]S1、将水、聚乙烯醇放入搅拌机中搅拌均匀，搅拌过程中加热至40-46 °C，在300-340r/min的转速下依次加入抗菌剂、防霉剂、成膜助剂，搅拌15_30min得到第一物料；
[0014]S2、将聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚、聚苯基缩水甘油醚、水、硅酸铝、氧化硅混合搅拌均匀，再依次加入第一物料、三聚氰胺、硫酸钡、氧化锌、磷酸锌、氢氧化钠、饱和碳酸、消泡剂、润湿剂、分散剂搅拌均匀得到第二物料，搅拌过程中控制温度在50-60 °C ；
[0015]S3、向第二物料中依次加入高岭土、二维纳米絹云母、改性沸石粉、改性微球、氧化铝粉、膨胀珍珠岩，控制搅拌速度为400-440r/min，搅拌温度为65-75°C，搅拌时间为15-30min,得到水性涂料。
[0016]优选地，在S3中，在加入絹云母、改性沸石粉、改性微球后，控制搅拌速度为420-425r/min，搅拌温度为70_72°C，搅拌时间为16_18min。
[0017]本发明采用聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚、聚苯基缩水甘油醚作为基料，物料间混合相容性好，且协同作用，不仅加工性能好，且制品力学性能好，耐高温、耐腐蚀性能优异，其中三聚氰胺作为一种熟化剂与水配合作用，可以控制聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚、聚苯基缩水甘油醚的开环程度，使上述主料的自身聚合反应及与三聚氰胺的反应适中，加入的氢氧化钠、饱和碳酸进一步调节物料PH值，使得到的分子量适中，涂料的加工性能进一步增强，力学性能、耐热及耐腐蚀性能优异。
[0018]通过添加高岭土、絹云母、改性沸石粉、改性微球、氧化铝及珍珠岩，并控制上述组分在一定比例下混合，可以阻碍不同波长的光波、以及热红外线的传播，起到很好的隔热、保温作用；此外上述组分与其他物料混合后，发生系列反应，最终形成的涂料化学稳定性好，具有优良的耐高温、耐酸碱、抗菌、防霉作用；抗菌剂、防霉剂、消泡剂、润湿剂、聚乙烯醇及水混合作用，可提高涂料的沉降性、触变性及耐刷性，涂膜不易开裂，其耐热及耐腐蚀性能进一步增强。
[0019]其中改性沸石是为架状结构，内部不仅具有很多空腔，并具有较强增翻性和触变性，其物料中其他组分具有很强的亲和力，亦有极高的热稳定性，可显著增强涂膜的耐热、耐腐蚀、抗压性能；改性微球是一种水分散性疏水微球，与聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚、聚苯基缩水甘油醚共同作用，因为聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚、聚苯基缩水甘油醚的表面均含有大量的环氧基团，部分环氧基团开环反应接枝在微球表面，部分环氧基团再与其他物料进行交联，综合作用使得本发明的涂料具有良好的水分散性，优异的耐热、耐擦洗和耐腐蚀性。
【附图说明】
[0020]图1是本发明提出的一种水性涂料的制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，图1是本发明提出的一种水性涂料的制备工艺流程图。
[0022]实施例1
[0023]一种水性涂料，其原料按重量份包括:聚甲基丙烯酸缩水甘油醚15份，聚丙烯基缩水甘油醚35份，聚邻甲苯缩水甘油醚18份，聚苯基缩水甘油醚10份，三聚氰胺10份，成膜助剂4份，高岭土 12份，二维纳米絹云母14份，改性沸石粉15份，改性微球12份，氧化铝粉8份，膨胀珍珠岩20份，硅酸铝5份，氧化硅18份，硫酸钡2.5份，氧化锌10份，磷酸锌5份，氢氧化钠20份，饱和碳酸2份，抗菌剂2.5份，防霉剂0.5份，消泡剂2份，润湿剂1.5份，分散剂5份，聚乙烯醇15份，水40份。
[0024]实施例2
[0025]一种水性涂料，其原料按重量份包括:聚甲基丙烯酸缩水甘油醚20份，聚丙烯基缩水甘油醚25份，聚邻甲苯缩水甘油醚25份，聚苯基缩水甘油醚5份，三聚氰胺15份，成膜助剂2份，高岭土 20份，二维纳米絹云母11份，改性沸石粉20份，改性微球5份，氧化铝粉13份，膨胀珍珠岩15份，硅酸铝15份，氧化硅12份，硫酸钡3.5份，氧化锌5份，磷酸锌10份，氢氧化钠15份，饱和碳酸5份，抗菌剂1.5份，防霉剂2份，消泡剂I份，润湿剂1.9份，分散剂2份，聚乙烯醇20份，水30份。
[0026]实施例3
[0027]一种水性涂料，其原料按重量份包括:聚甲基丙烯酸缩水甘油醚16份，聚丙烯基缩水甘油醚30份，聚邻甲苯缩水甘油醚20份，聚苯基缩水甘油醚8份，三聚氰胺12份，成膜助剂3.4份，高岭土 14份，二维纳米絹云母12.5份，改性沸石粉16份，改性微球8份，氧化铝粉10份，膨胀珍珠岩18份，硅酸铝10份，氧化硅16份，硫酸钡3份，氧化锌8份，磷酸锌6份，氢氧化钠18份，饱和碳酸4份，抗菌剂2.3份，防霉剂1.5份，消泡剂1.4份，润湿剂1.6份，分散剂4份，聚乙烯醇16份，水36份。
[0028]所述改性沸石粉采用如下工艺制成:按重量份将15份沸石在580°C下焙烧3h，放入浓度为13%碳酸溶液中浸泡lh，静置，离心，用去离子水洗涤至中性，烘干，加入3份甲基三乙氧基硅烷、0.5份氯化石蜡、2份氧化镁粉和1.5份的烷基酚聚氧乙烯醚真空搅拌均匀，真空度为0.8MPa，搅拌温度为30°C，搅拌时间为60min，烘干，粉碎，得到改性沸石粉。
[0029]改性微球采用如下工艺制备:按重量份将30份微球、10份1H，1H, 2H, 2H-全氟癸基硫醇、4份甲氧基聚乙二醇巯醇溶解在40份混合溶剂中，超声处理30min，加入20份去离子水，向得到的物料中加入I份十八烷基二甲基叔胺在45°C保温lh，得到改性微球，所述混合溶剂由二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮及丁酮和三氟甲基苯组成；所述微球由二氧化硅微球、氧化铝微球组成。
[0030]参照图1，上述水性涂料的制备方法包括如下步骤:
[0031]S1、将水、聚乙烯醇放入搅拌机中搅拌均匀，搅拌过程中加热至46°C，在300r/min的转速下依次加入抗菌剂、防霉剂、成膜助剂，搅拌30min得到第一物料；
[0032]S2、将聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯基缩水甘油醚、聚邻甲苯缩水甘油醚、聚苯基缩水甘油醚、水、硅酸铝、氧化硅混合搅拌均匀，再依次加入第一物料、三聚氰胺、硫酸钡、氧化锌、磷酸锌、氢氧化钠、饱和碳酸、消泡剂、润湿剂、分散剂搅拌均匀得到第二物料，搅拌过程中控制温度在50 °C ；
[0033]S3、向第二物料中依次加入高岭土、二维纳米絹云母、改性沸石粉、改性微球、氧化铝粉、膨胀珍珠岩，控制搅拌速度为440r/min，搅拌温度为65°C，搅拌时间为30min，得到水性涂料。
[0034]实施例4