一种抗裂环保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，尤其涉及一种抗裂环保水性涂料。
【背景技术】
[0002]涂料是一种新型的高分子材料，具有均匀附着在基板材料表面而形成坚固无开裂的膜的特性。传统涂料使用有机物作为溶剂，在加工和生产过程中会释放出挥发性有机物，进而对环境带来污染。水性涂料以水作溶剂，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。
[0003]环氧树脂具有良好的电性能、化学稳定性、黏接性和加工性，在机械、电气、电子、航天航空等领域有着重要的应用；环氧树脂是重要的热固性树脂，具有优异的粘结性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能和防腐性能，而且固化收缩率低，易加工成型、成本低廉，在胶粘剂、重防腐涂料、电子电气绝缘材料、增强材料及先进复合材料等领域得到广泛应用，但是环氧树脂固化时交联密度高，涂膜很脆，容易开裂，柔韧性很差，耐冲击性能不好，限制了环氧树脂的应用。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种抗裂环保水性涂料，本发明机械性能好，韧性好，抗裂能力好，环保性能好。
[0005]本发明提出的一种抗裂环保水性涂料，其原料按重量份包括:改性环氧树脂乳液100-120份，水15-25份，十二碳醇酯4_6份，娃藻土 8_12份，气相二氧化娃5_10份，负离子粉10-15份，润湿剂Wet500 0.1-0.2份，十二烷基苯磺酸钠3-5份，聚乙烯醇0.1-0.2份，聚氧化乙烯0.2-0.4份，乳化剂0P-100.1-0.2份，消泡剂EL-2608 0.1-0.3份，聚二甲基硅氧烷0.1-0.2份，苯并咪唑酯类防腐剂0.03-0.05份，苯并异噻唑啉酮0.01-0.03份，流平剂 0.3-0.4 份；
[0006]其中，改性环氧树脂乳液的制备方法为:将纳米二氧化硅加入水中超声分散，过滤，升温，真空干燥，加入丙酮中混匀，通入氮气，滴加异氟尔酮二异氰酸酯，升温，回流，离心，洗涤，干燥得到物料A ;取真空干燥后的环氧树脂，通入氮气，加入物料A，搅拌得到物料B ;取真空干燥后的聚乙二醇，通入氮气，加入异氟尔酮二异氰酸酯的N-甲基吡咯烷酮溶液，升温，保温搅拌，加入二羟甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液，继续搅拌，加入物料B，滴加二月桂酸二丁基锡，继续搅拌，加入1，4- 丁二醇，继续搅拌，加入丙酮混匀，降温，加入三乙胺调节PH，搅拌，加入水，搅拌，加入乙二胺，继续搅拌，减压蒸出丙酮得到改性环氧树脂乳液。
[0007]优选地，其原料按重量份包括:改性环氧树脂乳液105-115份，水17-23份，十二碳醇酯4.5-5.5份，硅藻土 9-11份，气相二氧化硅7-9份，负离子粉11_13份，润湿剂Wet500 0.12-0.18份，十二烷基苯磺酸钠3.5-4.5份，聚乙烯醇0.12-0.18份，聚氧化乙烯0.25-0.35 份，乳化剂 0P-10 0.13-0.17 份，消泡剂 EL-2608 0.15-0.25 份，聚二甲基硅氧烷0.12-0.18份，苯并咪唑酯类防腐剂0.035-0.045份，苯并异噻唑啉酮0.015-0.025份，流平剂0.33-0.37份。
[0008]优选地，改性环氧树脂乳液的制备方法为:将纳米二氧化硅加入水中超声分散15-20h，过滤，升温至80-90 °C，真空干燥24-30h，加入丙酮中混匀，通入氮气，以l_2ml/min的速度滴加异氟尔酮二异氰酸酯，升温至70-80°C，回流l_2h，离心，丙酮洗涤，升温至80-90°C，真空干燥24-30h得到物料A ;取真空干燥后的环氧树脂，通入氮气，加入物料A，以200-400r/min的速度搅拌30_60min得到物料B ;取真空干燥后的聚乙二醇，通入氮气，加入异氟尔酮二异氰酸酯的N-甲基吡咯烷酮溶液，升温至65-75°C，以100-200r/min的速度保温搅拌10-15min，加入二羟甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液，继续搅拌20_30min，加入物料B，滴加二月桂酸二丁基锡，继续搅拌3-4h，加入1，4- 丁二醇，继续搅拌30-50min，加入丙酮混匀，降温至20-30°C，加入三乙胺调节pH = 7-8，以500_700r/min的速度搅拌30-50min，加入水，以700_800r/min的速度搅拌l_2h，加入乙二胺，继续搅拌30_40min，减压蒸出丙酮得到改性环氧树脂乳液。
[0009]优选地，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，纳米二氧化硅、异氟尔酮二异氰酸酯的重量比为4-5:7_9。
[0010]优选地，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，物料A、环氧树脂的重量比为1-1.5:40-70 ο
[0011]优选地，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，聚乙二醇、异氟尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、物料Β、二月桂酸二丁基锡、1，4-丁二醇、水、乙二胺的重量比为80-100:40-60:8-10:120-160:0.3-0.4:8-12:100-200:2.5-3.5。
[0012]优选地，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，聚乙二醇为聚乙二醇1000。
[0013]优选地，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，异氟尔酮二异氰酸酯的N-甲基吡咯烷酮溶液的质量分数为30_50wt%。
[0014]优选地，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，二羟甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液的质量分数为10-15wt%。
[0015]上述，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，“将纳米二氧化硅加入水中超声分散15_20h”不规定水的用量。
[0016]上述，在改性环氧树脂乳液的制备方法中，“丙酮”是作为分散溶剂和洗涤溶剂，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
[0017]上述水均为去离子水。
[0018]本发明的制备方法如下:将水、改性环氧树脂乳液混合，以500r/min的速度搅拌lOmin，加入十二碳醇酯继续搅拌8min，加入润湿剂Wet500、十二烧基苯磺酸钠、乳化剂OP-10、消泡剂EL-2608、聚二甲基硅氧烷、苯并咪唑酯类防腐剂、苯并异噻唑啉酮以700r/min的速度搅拌8min，加入娃藻土、气相二氧化娃、负离子粉，以1200r/min的速度搅拌15min，加入流平剂，以500r/min的速度搅拌5min，加入聚乙稀醇、聚氧化乙稀继续搅拌15min得到抗裂环保水性涂料。
[0019]本发明用水在纳米二氧化硅表面形成硅羟基，并与异氟尔酮二异氰酸酯中一端的异氰酸基团反应，在纳米二氧化硅表面接枝上异氟尔酮二异氰酸酯得到物料A，物料A中剩余的异氰酸基团与环氧树脂中的部分羟基反应，从而将纳米二氧化硅、异氟尔酮二异氰酸酯、环氧树脂接枝在一起得到物料B，避免了纳米二氧化硅的团聚，纳米二氧化硅表面活性非常大，与环氧树脂接枝，可以大大增加环氧树脂的抗冲击性、抗撕裂性、柔韧性等机械性能，并具有吸附作用，可以吸附有害气体，保护环境，从而大大增加了本发明的抗裂作用和环保作用；将物料B加入聚氨酯的合成过程中，物料B中环氧树脂上剩余的羟基可以与聚氨酯两端的异氰酸基团反应，从而将聚氨酯穿插进环氧树脂中，形成相互穿插连接的复杂网络结构，大大增加了本发明的韧性、抗冲击性、抗撕裂性能；物料B中的氰酸基与穿插在环氧树脂中的聚氨酯上的氰酸基可以相互化学键合，进一步增加本发明的韧性、抗冲击性、抗撕裂性能；硅藻土、气相二氧化硅、负离子粉与改性环氧树脂乳液中的纳米二氧化硅相互配合，大大增加了本发明吸附、分解有害气体的作用，保护环境；润湿剂Wet500、十二烷基苯磺酸钠、乳化剂0P-10、消泡剂EL-2608、聚二甲基硅氧烷、流平剂相互作用，可以促进硅藻土、气相二氧化硅、负离子粉和改性环氧树脂乳液均匀分散，增加本发明的稳定性和机械性能；苯并咪唑酯类防腐剂、苯并异噻唑啉酮可以增加本发明防腐杀菌防霉性；十二碳醇酯为成膜助剂，增加本发明的成膜性；聚乙烯醇、聚氧化乙烯为增稠剂，上述各物质相互配合，可以增加本发明的机械强度、抗裂性能、稳定性、吸附性以及净化空气的作用。
【具体实