一种耐候耐水性涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐候耐水性涂料。
【背景技术】
[0002]涂料是指应用于物体表面而能结成坚韧保护膜的物料的总称。随着社会的发展，涂料在人们的生活中占据着越来越重要的地位，应用也越来越广泛，目前，人们在关注涂料的健康环保性能以及装饰性能以外，也越来越多的关注了涂料的功能性。
[0003]聚醋酸乙烯乳液俗称“白乳胶”，具有成本低廉，聚合工艺较为简单，无毒、无味、无臭、无色透明，并且具有良好的粘接、耐光、不易老化等性能，目前已被广泛应用于建筑涂料、木材粘合、纸张加工、纺织印染、水泥改性、玻纤加工、以及家庭装潢等众多领域。然而，聚醋酸乙烯乳液也存在着耐水性差、抗热蠕变性较差等缺点。聚醋酸乙烯乳液胶膜在高湿度氛围下或者水中浸泡后，容易吸水并且粘接强度急剧下降。为了使聚醋酸乙烯乳液在不同的领域得到应用，人们通常都对其进行改性，如共混、共聚、交联、保护胶体改性等以满足使用性能。目前，研究者对聚醋酸乙烯乳液涂料的性能做了很多研究，但是目前的改性方法效果仍不是很理想。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐候耐水性涂料，其耐水性好，耐热性和耐候性能优异，粘结强度高，可用于户外涂装。
[0005]本发明提出的一种耐候耐水性涂料，其原料按重量份包括以下组分:聚醋酸乙烯乳液50-80份、自交联型醋丙乳液10-40份、自交联丙烯酸酯乳液5-20份、纳米氧化铝溶胶
1-3份、二氧化硅3-8份、乙烯基三甲氧基硅烷1-2.5份、有机改性蒙脱土 5-15份、纳米硅粉
2-10份、重质碳酸钙3-10份、滑石粉1-5份、氧化铁1-3份、氯化铝0.1-0.5份、四乙基四氟硼酸铵0.1-0.5份、成膜助剂8-15份、六甲基二硅胺烷0.2-0.8份、羟乙基纤维素0.8_2份、苯甲酸钠0.2-1.5份、二月桂酸二丁基锡0.01-0.1份、甲醇5-15份、去离子水40-60份。
[0006]在具体实施例中，本发明提出的一种耐候耐水性涂料，其原料中，聚醋酸乙烯乳液的重量份可以为 50、53、54、56、58、58.6、59、62、64、68、69、69.3、72、74、75、76、76.3、78、78.5,79,79.4、80份；自交联型醋丙乳液的重量份可以为10、12、13、15、16、18、19、19.3、23、25、26、28、29.3、32、34、35、36、38、38.6、40份；自交联丙烯酸酯乳液的重量份可以为5、6、7、8、8.5、9、9.3、10、10.6、12、13、15、16、16.3、18、18.5、19、19.4、20 份；纳米氧化铝溶胶的重量份可以为1、1.2,1.5,1.8、2、2.1,2.3,2.5,2.8,2.94、3份；二氧化硅的重量份可以为3、3.5,3.8、4、4.2,4.6、5、5.3、6、6.3、7、7.4、8份；乙烯基三甲氧基硅烷的重量份可以为 1、1.2,1.5,1.6,1.8、2、2.1,2.3,2.34,2.4,2.46,2.5 份；有机改性蒙脱土的重量份可以为 5、6、7、8、8.5、9、9.3、10、10.6、11、11.2、12、12.3、13、13.4、14、14.6、15 份；纳米硅粉的重量份可以为2、3、4、5、5.6、6、6.3、7、7.4、8、8.5、9、9.4、10份;重质碳酸钙的重量份可以为 3、4、5、5.5、6、6.3、7、7.4、8、8.5、9、9.3、10 份；滑石粉的重量份可以为 1、1.2、1.5、1.6、1.8、1.9、2、2.3、2.5、2.8、3、3.4、3.8、4、4.2、4.6、4.8、5 份；氧化铁的重量份可以为Ul.2,1.8、2、2.3、2.5、2.8、3 份；氯化铝的重量份可以为 0.1,0.12,0.18,0.2,0.26,0.3、0.35,0.4,0.46、0.5份；四乙基四氟硼酸铵的重量份可以为0.1,0.12,0.18,0.2,0.23、0.3,0.34,0.4,0.42,0.45,0.5 份；成膜助剂的重量份可以为 8、9、9.3,10,10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15 份；六甲基二硅胺烷的重量份可以为 0.2,0.25,0.3,0.34、
0.4,0.46,0.5,0.56,0.6,0.63,0.7,0.75,0.8 份；羟乙基纤维素的重量份可以为 0.8,0.9、Ul.2,1.3,1.5,1.6,1.8,1.89、2 份；苯甲酸钠的重量份可以为 0.2,0.3,0.5,0.6,0.8、1、
1.2、1.3、1.35、1.4、14.6、1.5 份；二月桂酸二丁基锡的重量份可以为 0.01,0.02,0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.I 份；甲醇的重量份可以为 5、6、7、8、8.5、9、9.3、10、10.3、11、11.2,13,13.4,14,14.6、15 份;去离子水的重量份可以为 40、42、43、45、46、46.3、47、48、48.6、49、53、56、58、58.6、60 份。
[0007]优选地，其原料中，聚醋酸乙烯乳液、自交联型醋丙乳液、自交联丙烯酸酯乳液的重量比为 65-70:20-35:9_16。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚醋酸乙烯乳液68-70份、自交联型醋丙乳液25-30份、自交联丙烯酸酯乳液12-15份、纳米氧化铝溶胶2.2-2.6份、二氧化硅
5-6份、乙烯基三甲氧基硅烷1.6-2份、有机改性蒙脱土 8-12份、纳米硅粉5_8份、重质碳酸钙6-8份、滑石粉2.5-3.2份、氧化铁1.6-2份、氯化铝0.3-0.35份、四乙基四氟硼酸铵0.28-0.35份、成膜助剂10-13份、六甲基二硅胺烷0.5-0.7份、羟乙基纤维素1.2-1.5份、苯甲酸钠0.7-1.2份、二月桂酸二丁基锡0.05-0.08份、甲醇10-12份、去离子水50-55份。
[0009]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚醋酸乙烯乳液69份、自交联型醋丙乳液27份、自交联丙烯酸酯乳液13份、纳米氧化铝溶胶2.4份、二氧化硅5.4份、乙烯基三甲氧基硅烷1.8份、有机改性蒙脱土 10份、纳米硅粉7份、重质碳酸钙6.6份、滑石粉3份、氧化铁1.8份、氯化铝0.32份、四乙基四氟硼酸铵0.3份、成膜助剂12份、六甲基二硅胺烷0.58份、羟乙基纤维素1.3份、苯甲酸钠I份、二月桂酸二丁基锡0.07份、甲醇11份、去离子水54份。
[0010]优选地，所述二氧化硅为改性二氧化硅；所述改性二氧化硅按照以下工艺进行制备:将正硅酸乙酯加入无水乙醇中配制成质量分数为20_35wt%的溶液，加入氨水调节溶液的PH值为8-9，搅拌10-15min，然后加入质量分数为15_30wt %的盐酸搅拌50_80min，其中，盐酸的体积为正硅酸乙酯体积的20-50%，加入氨水调节pH值为9-10，然后静置陈化10-15h得到物料A ;将物料A干燥、粉碎后加入环己烷中，然后加入六甲基二硅胺烷，其中，物料A与环己烷的体积比为1:1-2，物料A与六甲基二硅胺烷的物质的量之比为1:1.5-2，搅拌均匀后在40-55°C反应10-15h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到改性二氧化硅。
[0011]优选地，所述二氧化硅为改性二氧化硅；所述改性二氧化硅按照以下工艺进行制备:将正硅酸乙酯加入无水乙醇中配制成质量分数为30wt%的溶液，加入氨水调节溶液的pH值为8，搅拌12min，然后加入质量分数为20wt%的盐酸搅拌60min，其中，盐酸的体积为正硅酸乙酯体积的30%，加入氨水调节pH值为9，然后静置陈化12h得到物料A ;将物料A干燥、粉碎后加入环己烷中，然后加入六甲基二硅胺烷，其中，物料A与环己烷的体积比为1:1.5，物料A与六甲基二硅胺烷的物质的量之比为1:1.8，搅拌均匀后在50°C反应12h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到改性二氧化硅；在改性二氧化硅的制备过程中，利用六甲基二硅胺烷对二氧化硅进行了改性，六甲基二硅胺烷可以接枝在二氧化硅的表面，使二氧化硅成为疏水结构，加入到体系中，提高了涂料的疏水性能，改善了涂料的耐水性。
[0012]优选地，有机改性蒙脱土所使用的改性剂为硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂ND-43、硅烷偶联剂KH-791、硅烷偶联剂A-151中的一种或者多种的混合物。
[0013]优选地，纳米娃粉的平均粒径为20-35nm，比表面积为30-35m2/g。
[0014]优选地，所述成膜助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、醇酯十二、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或者多种的混合物。
[0015]本发明所述耐候耐水性涂料可以按照常规的涂料制备工艺将各原料混合均匀而成。
[0016]本发明中，选择了聚醋酸乙烯乳液作为主要成膜物质，并配合添加了自交联型醋丙乳液和自交联丙烯酸酯乳液作为辅助成膜物质，主要成膜物质与辅助成膜物质配合，在维持聚醋酸乙烯乳液耐老化性、耐光性的同时，提高了涂料的耐低温性、抗蠕变性和耐黄变性等缺陷，改善了涂料的耐候性；纳米氧化铝溶胶无色透明，添加到体系中，与成膜物质的相容性好，在不影响体系性质和粘度的情况下，明显提高了涂料的硬度，与二氧化硅、有机改性蒙脱土、纳米硅粉、重质碳酸钙、滑石粉、氧化铁、氯化铝、四乙基四氟硼酸铵配合，有效降低了成膜物质的成膜温度，同时改善了涂料的耐热性、耐水性、耐腐蚀性和耐候性；六甲基二硅胺烷加入到体系中，其可以与体系中的羟基发生接枝反应，改善了涂料的疏水性，同时能提高各无机填料在体系中的分散性，进一步改善了涂料的耐水性、耐腐蚀性和耐候性。
【具体实施方式】
[0017]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0018]实施例1
[0019]本发明提出的一种耐候耐水性涂料，其原料按重量份包括以下组分:聚醋酸乙烯乳液50份、自交联型醋丙乳液40份、自交联丙烯酸酯乳液5份、纳米氧化铝溶胶3份、二氧化硅3份、乙烯基三甲氧基硅烷2.5份、硅烷偶联剂ND-43改性蒙脱土 5份、纳米硅粉10份、重质碳酸钙3份、滑石粉5份、氧化铁I份、氯化铝0.5份、四乙基四氟硼酸铵0.1份、2-氨基-2-甲基_卜丙醇15份、六甲基二硅胺烷0.2份、羟乙基纤维素2份、苯甲酸钠0.2份、二月桂酸二丁基锡0.1份、甲醇5份、去离子水60份。
[0020]实施例2
[0021]本发明提出的一种耐候耐水性涂料，其原料按重量份包括以下组分:聚醋酸乙烯乳液80份、自交联型醋丙乳液10份、自交联丙烯酸酯乳液20份、纳米氧化铝溶胶I份、二氧化硅8份、乙烯基三甲氧基硅烷I份、有机改性蒙脱土 15份、纳米硅粉2份、重质碳酸钙10份、滑石粉I份、氧化铁3份、氯化铝0.1份、四乙基四氟硼酸铵0.5份、醇酯十二 5份、乙二醇丁醚3份、六甲基二硅胺烷0.8份、羟乙基纤维素0.8份、苯甲酸钠1.5份、二月桂酸二丁基锡0.01份、甲醇15份、去离子水40份；
[0022]其中，有机改性蒙脱土所使用的改性剂为硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂N