一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆。
【背景技术】
[0002]随着化工原材料价格的逐日增长，溶剂型涂料的价格成为制约其广泛应用的关键。乳胶漆是水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散后加入各种助剂精制而成的涂料。相比溶剂型涂料，作为水性涂料的乳胶漆以水作溶剂，可以节省大量资源，消除了施工时火灾危险性，降低了对大气污染，对材质表面适应性好，涂层附着力强，且涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。但是乳胶漆的耐水性、耐候性和机械性能较差，因此限制了其使用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆，其耐水性好，强度高，耐候性能优异，能满足多种环境的使用要求。
[0004]本发明提出的一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、纳米二氧化硅溶胶10-30份、改性纳米氮化硅5-15份、纳米氮化铝5-15份、纳米氮化钛2-10份、钛酸钾晶须5_10份、硫酸钙晶须2-15份、纳米二氧化钛2-10份、纳米氧化镁2-10份、石墨稀1-5份、水性聚苯胺1-8份、锻烧高岭土 10-25份、乙二醇5-10份、正辛醇5-10份、六甲基二硅氮烷2.5-5份、纤维素纳米晶2-5份、成膜助剂15-30份、磷酸三丁酯2-5份、磷酸三苯酯1_3份、六甲氧基甲基三聚氰胺树脂1-3份、蓖麻油2-3.5份、增稠剂1-2.5份、去离子水40-80份。
[0005]在具体实施例中，本发明提出的一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆，其原料中，丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的重量份为100份；纳米二氧化硅溶胶的重量份可以为 10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、25、26、28、29、29.3、30 份;改性纳米氮化硅的重量份可以为5、6、7、8、9、9.3、10、10.6、12、13、14、15份；纳米氮化铝的重量份可以为5、6、7、8、9、9.3、10、12、14、14.6、15 份；纳米氮化钛的重量份可以为 2、3、4、5、6、6.3、7、8、9、9.4、10份；钛酸钾晶须的重量份可以为5、6、7、8、9、9.4、10份；硫酸钙晶须的重量份可以为2、
3、4、5、6、8、9、9.3、10、12、14、14.6、15 份；纳米二氧化钛的重量份可以为 2、3、4、5、6、6.3、7、8、9.4、10份;纳米氧化镁的重量份可以为2、3、4、5、6、6.4、7、8、9、10份;石墨烯的重量份可以为1、1.2,1.8、2、2.6、3、3.4、4、4.8、5份；水性聚苯胺的重量份可以为1、2、3、4、5、6、6.5、7、7.6、8 份;煅烧高岭土的重量份可以为 10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、23.4、24、24.6、25份；乙二醇的重量份可以为5、6、7、8、8.5、9、10份；正辛醇的重量份可以为5、
6、7、8、9、9.4、10份；六甲基二硅氮烷的重量份可以为2.5、3、4、4.5、5份；纤维素纳米晶的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、3.8、4、4.5、5份；成膜助剂的重量份可以为15、16、17、18、19、21、23、24、25、28、28.6、30 份;磷酸三丁酯的重量份可以为 2,2.3,2.8、3、3.4,3.8、4、4.5、5份；磷酸三苯酯的重量份可以为1、1.2,1.8、2、2.3,2.7、3份；六甲氧基甲基三聚氰胺树脂的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.4,2.7、3份；蓖麻油的重量份可以为2、2.3,2.8、3、3.4、3.5份；增稠剂的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.1,2.4、2.5份；去离子水的重量份可以为 40、42、45、46、48、49、49.3、54、57、58、62、65、68、72、75、78、80 份。
[0006]优选地，其原料中，丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅溶胶的重量比为100:18-25o
[0007]优选地，其原料中，改性纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米氮化钛、钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、石墨烯、水性聚苯胺、煅烧高岭土的重量比为9-14:8-13:5-10:6-9:8-14:5_9:4_8:3_5:4_7:19_25。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、纳米二氧化娃溶胶20-24份、改性纳米氮化娃10-12份、纳米氮化招9-12份、纳米氮化钛7-8份、钛酸钾晶须7-9份、硫酸钙晶须10-13份、纳米二氧化钛7-8份、纳米氧化镁6-7份、石墨烯3-4份、水性聚苯胺5-6份、煅烧高岭土 19-21份、乙二醇7-8份、正辛醇6_8份、六甲基二硅氮烷3-3.6份、纤维素纳米晶3-3.8份、成膜助剂20-26份、磷酸三丁酯3-3.8份、磷酸三苯酯1.8-2.3份、六甲氧基甲基三聚氰胺树脂1.7-2.2份、蓖麻油2.7_3份、增稠剂1.6-2份、去呙子水55-70份。
[0009]优选地，其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、纳米二氧化硅溶胶22份、改性纳米氮化硅11份、纳米氮化铝10份、纳米氮化钛7份、钛酸钾晶须8份、硫酸钙晶须12份、纳米二氧化钛7.6份、纳米氧化镁6.2份、石墨烯3.6份、水性聚苯胺5.4份、煅烧高岭土 20份、乙二醇7.6份、正辛醇6.3份、六甲基二硅氮烷3.2份、纤维素纳米晶3.4份、成膜助剂22份、磷酸三丁酯3.3份、磷酸三苯酯2份、六甲氧基甲基三聚氰胺树脂2份、蓖麻油2.8份、增稠剂1.8份、去离子水60份。
[0010]优选地，所述改性纳米氮化硅所使用的改性剂为月桂酸钠、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或者多种的混合物。
[0011]优选地，所述煅烧高岭土按照以下工艺进行制备:将高岭土与钴蓝按重量比为5-10:2-4混合均匀，在马弗炉中进行煅烧，其中，煅烧温度为700-800°C，煅烧时间为40-60min ;煅烧结束后降温至室温，粉碎后得到所述煅烧高岭土 ；高岭土具有大的比表面积，吸附性能优异，将其与钴蓝一起煅烧，得到的煅烧高岭土中，钴蓝均匀的分布在了煅烧高岭土中，防止了钴蓝的团聚和晶粒的长大，将得到的煅烧高岭土加入涂料中，赋予涂膜优异的热稳定性和化学稳定性以及良好的耐候性和耐酸碱性；
[0012]优选地，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、丙二醇苯醚中的一种或者多种的混合物。
[0013]优选地，所述增稠剂按照以下工艺进行制备:按重量份将5-10份丙烯酸、3-15份甲基丙烯酸、5-15份丙烯酰胺、2-8份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、20-35份丙烯酸异辛酯、0.5-2份苯乙烯、1-2.5份聚乙烯醇加入50-100份水中，在25-35°C下加入1-2.5份过硫酸钾和0.8-2份亚硫酸钠，反应1.5-2.5h，反应结束后加入0.5-3份过硫酸钠，升温至50-65°C，反应2-5h，反应结束后降温得到所述增稠剂。
[0014]优选地，所述增稠剂按照以下工艺进行制备:按重量份将8份丙烯酸、10份甲基丙烯酸、12份丙烯酰胺、5份N，N-亚甲基双丙烯酰胺、20份丙烯酸异辛酯、1.8份苯乙烯、2.2份聚乙烯醇加入80份水中，在30°C下加入2.2份过硫酸钾和1.3份亚硫酸钠，反应2h，反应结束后加入2份过硫酸钠，升温至55°C，反应3.8h，反应结束后降温得到所述增稠剂；在增稠剂的制备过程中，选择了丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸异辛酯、苯乙烯进行聚合，得到的增稠剂自身粘度低，稳定性好，加入体系中，与煅烧高岭土具有协同作用，增稠效果好。
[0015]本发明所述耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆可以按照常规的水性涂料制备工艺制备而成。
[0016]丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液具有优异的成膜性，且柔软、耐磨、耐湿滑、耐水解性能优异，本发明中，以丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液为主要的成膜物质，并配合添加了纳米二氧化硅溶胶，加入的纳米二氧化硅溶胶能渗入主要成膜物质的空隙间，干燥后能形成网状结构，在体系中形成了有机-无机网络结构，提高了涂膜的致密度，赋予涂膜优异的耐热性、力学性能、防紫外线性、耐水性和耐候性；另外，纳米硅溶胶胶粒表面被许多硅羟基所覆盖，极性极强，在涂层水分挥发后，纳米硅溶胶胶粒表面的硅羟基可与涂膜的基材表面的极性基团很好的结合，从而提尚涂层与底材的附着力；硫酸I丐晶须具有尚强度、尚t旲量、尚韧性、高绝缘、耐磨耗、耐高温、耐酸碱等优良理化性质，在高温条件下不分解，不软化，与钛酸钾晶须配合，涂膜固化后在体系中形成纤维网，有效地抑制了体系中物质在热状态下的运动，与改性纳米氮化娃、纳米氮化招、纳米氮化钛、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、石墨稀、水性聚苯胺、煅烧高岭土配合，提高了涂膜的耐热性、强度、尺寸稳定性、抗菌性和耐腐蚀性；乙二醇、正辛醇加入体系中，具有助溶的作用，与六甲基二硅氮烷配合后改善了体系中各原料的相容性，同时提高了涂料的抗冻融性；磷酸三丁酯、磷酸三苯酯配合加入体系中，提高了涂料的韧性，同时赋予涂料一定的阻燃性，另外，其还具有消泡的作用，减少了消泡剂的用量。
【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水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、纳米二氧化硅溶胶10份、改性纳米氮化硅15份、纳米氮化铝5份、纳米氮化钛10份、钛酸钾晶须5份、硫酸钙晶须15份、纳米二氧化钛2份、纳米氧化镁10份、石墨烯I份、水性聚苯胺8份、煅烧高岭土 10份、乙二醇10份、正辛醇5份、六甲基二硅氮烷5份、纤维素纳米晶2份、醇酯十二 30份、磷酸三丁酯2份、磷酸三苯酯3份、六甲氧基甲基三聚氰胺树脂I份、蓖麻油3.5份、增稠剂I份、去离子水40份。
[0020]实施例2
[0021]本发明提出的一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分:丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液100份、纳米二氧化硅溶胶30份、月桂酸钠改性纳米氮化硅5份、纳米氮化铝15份、纳米氮化钛2份、钛酸钾晶须10份、硫酸钙晶须2份、纳米二氧化钛10份、纳米氧化镁2