一种水性可剥涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料及其制备领域，特别涉及一种水性可剥涂料及其制备方法。
背景技术：
：可剥离涂料是一种新型优质的表面保护膜，具有制备工艺简单、防护性能好、后处理方便等优点，广泛用于对精密零件、仪表、电子设备等器件的表面保护。水性可剥离涂料的出现顺应了消费者对环保的要求，避免使用大量挥发性有机物。因而水性可剥离涂料的研究对国家科技发展、社会的进步都有十分重要的意义，是近年被广泛关注的领域之一。聚丙烯酸酯乳液是水性涂料中的一种。聚丙烯酸酯乳液以水为分散介质，不仅具有环保无污染、原料来源广泛、反应条件温和等优点，而且其乳胶膜柔韧性好、透明性高等，广泛应用于建筑、汽车、电子电器、皮革、书籍、织物及医用高分子等众多领域。但是聚丙烯酸酯乳液也存在一些缺点，如其乳胶膜耐水耐油性差、耐候性差、力学性能差，难以满足高性能领域的要求，这成为了限制其进一步应用的主要因素。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种水性可剥涂料及其制备方法，该方法的得到的水性可剥涂料适应性广，力学性能优良。本发明的一种水性可剥涂料，所述涂料的原料按重量份包括：聚合单体35-55份，引发剂0.003-0.005份，乳化剂2-5份，无机填料5-10份，剥离剂5-10份，增韧剂0.5-3份，总量为100份，余量为水；其中，聚合单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸。所述丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的质量比为50-70：30-50：10：10。所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和OP-10中的一种或两种。所述无机填料为硬脂酸锌、二氧化钛或碳酸钡。所述剥离剂为聚乙二醇和硬脂酸钙中的至少一种。所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯。本发明的一种水性可剥涂料的制备方法，包括：(1)将丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和2/3份的乳化剂加入到水中搅拌混匀；然后进行预乳化，然后加入部分引发剂继续搅拌，得到混合乳液；(2)将剩余引发剂、1/3份乳化剂和水加入到反应容器中混合，搅拌加热至60℃后开始滴加(1)中的混合乳液，全部滴加完毕后，保温2-3小时；然后调节乳液pH为7-9，加入增韧剂，继续搅拌30min；然后分别加入无机填料和剥离剂，分别搅拌至溶解，最后将乳液降温到常温，用200目的筛子后过滤出料；上述各原料按重量份为：聚合单体35-55份，引发剂0.003-0.005份，乳化剂2-5份，无机填料5-10份，剥离剂5-10份，增韧剂0.5-3份，总量为100份，余量为水；其中，聚合单体为甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸丁酯和丙烯酸；步骤(1)中乳化剂的用量为乳化剂总用量的2/3；步骤(2)中乳化剂的用量为乳化剂总用量的1/3；步骤(1)中引发剂过硫酸钾用量为引发剂总用量2/3；步骤(2)中引发剂过硫酸钾用量为引发剂总用量1/3。所述预乳化的条件为：先超声10-20min，再用高速分散均质机搅拌0.5-1min，搅拌速率为1000r/min。本发明的水性聚丙烯酸酯乳液由丙烯酸丁酯，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸聚合而成，环境友好，操作简单。本发明提供聚丙烯酸酯乳液粒径小(80-100nm)，应用范围广，可用在汽车、船舶、各种仪器外壳、家具、油烟机以及陶瓷等基材表面，起保护防污的作用。有益效果(1)本发明所制备的涂料喷涂在不同基材表面均可以达到容易剥，所涉及的基材表面均为较为光滑的表面；(2)本发明的产品施工方便，与基材结合力适中，在实际应用中可以被大面积剥落，基材表面没有残胶；(4)本发明所制备的涂料成膜后耐酸耐碱，长时间浸泡在酸液和碱液中，涂膜没有出现起泡，发皱，脱落的现；(5)本发明采用预乳化半连续工艺制备了聚丙烯酸酯乳液，具有操作简单、环境友好，可大量生产、成本低的特点。附图说明图1是实施例1产品喷涂在家具表面的效果图；图2是实施例1的产品涂在玻璃表面的效果图；图3是实施例2的产品涂在指甲盖上的效果图；图4是实施例3的产品喷涂在海尔冰箱外的效果图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例中丙烯酸丁酯密度为0.8975g/ml，丙烯酸密度为1.0495g/ml，苯乙烯密度为0.9g/ml，甲基丙烯酸甲酯密度为0.9395g/ml。实施例1取15.59ml丙烯酸丁酯、2.40ml丙烯酸、7.25ml苯乙烯、2.40ml甲基丙烯酸甲酯、1.00g十二烷基硫酸钠和25ml去离子水加入烧杯中混合均匀，然后通过超声20min、高速分散均质机搅拌1min进行预乳化；然后加入0.24g过硫酸钾继续搅拌，得到混合乳液。在三角烧瓶中加入10ml水、0.5g十二烷基硫酸钠和0.12g过硫酸钾，搅拌加热，温度升至60℃时开始滴加混合乳液，控制在2-3h内滴加完成。滴加完毕后保温2.5h，用氨水调节pH至7.5，加入1.50g邻苯二甲酸二丁酯反应30min。然后分别加入3.5g碳酸钡和2g聚乙二醇，搅拌至溶解，最后降温至室温后过滤出料，得到水性可剥涂料。将涂料喷涂到样板上，在室温中静置2h干燥。图1是本实施例的产品喷涂在家具表面的效果图；图2是本实施例的产品涂在玻璃表面的效果图；实施例2取15.59ml丙烯酸丁酯、2.40ml丙烯酸、7.25ml苯乙烯、2.40ml甲基丙烯酸甲酯、1.00g十二烷基硫酸钠和25ml去离子水加入烧杯中混合均匀，然后通过超声20min、高速分散均质机搅拌1min进行预乳化；然后加入0.24g过硫酸钾继续搅拌，得到混合乳液。在三角烧瓶中加入10ml水、0.5g十二烷基硫酸钠和0.12g过硫酸钾，搅拌加热，温度升至60℃时开始滴加混合乳液，控制在2-3h内滴加完成。滴加完毕后保温3h，用氨水调节pH至7.5，加入1.50g邻苯二甲酸二丁酯反应30min。然后分别加入3.5g碳酸钡和2g硬脂酸钙，搅拌至溶解，最后降温至室温后过滤出料，得到水性可剥涂料。将涂料喷涂到样板上，在室温中静置2h干燥。图3是本实施例的产品涂在指甲盖上的效果图。实施例3取15.59ml丙烯酸丁酯、2.40ml丙烯酸、7.25ml苯乙烯、2.40ml甲基丙烯酸甲酯、1.00g十二烷基硫酸钠和25ml去离子水加入烧杯中混合均匀，然后通过超声20min、高速分散均质机搅拌1min进行预乳化；然后加入0.24g过硫酸钾继续搅拌，得到混合乳液。在三角烧瓶中加入10ml水、0.30g十二烷基硫酸钠和0.20gOP-10和0.12g过硫酸钾，搅拌加热，温度升至60℃时开始滴加混合乳液，控制在2-3h内滴加完成。滴加完毕后保温2h，用氨水调节pH至7.5，加入1.50g邻苯二甲酸二丁酯反应30min。然后分别加入3.5g碳酸钡和2g聚乙二醇，搅拌至溶解，最后降温至室温后过滤出料，得到水性可剥涂料。将涂料喷涂到样板上，在室温中静置2h干燥；图4是本实施例的产品喷涂在海尔冰箱外的效果图。实施例4取16.37ml丙烯酸丁酯、2.40ml丙烯酸、6.47ml苯乙烯、2.40ml甲基丙烯酸甲酯、1.00g十二烷基硫酸钠和25ml去离子水加入烧杯中混合均匀，然后通过超声20min、高速分散均质机搅拌1min进行预乳化；然后加入0.24g过硫酸钾继续搅拌，得到混合乳液。在三角烧瓶中加入10ml水、0.5g十二烷基硫酸钠和0.12g过硫酸钾，搅拌加热，温度升至60℃时开始滴加混合乳液，控制在2-3h内滴加完成。滴加完毕后保温2.5h，用氨水调节pH至7.5，加入1.50g邻苯二甲酸二丁酯反应30min。然后分别加入3.5g碳酸钡和2g硬脂酸钙，搅拌至溶解，最后降温至室温后过滤出料，得到水性可剥涂料。将涂料喷涂到样板上，在室温中静置2h干燥。对上述实施例1～4的产品进行性能测试，结果如下。表1为以上实施例1-4的涂膜的断裂强度和断裂伸长率：表1实施例1234断裂强度/MPa8.969.1810.059.07断裂伸长率/％1072112112001103对上述实施例制备的涂膜进行以下性能测试：A.剥离性实验，考察涂膜是否容易剥离。◎易于剥离；○剥离性良好；Δ剥离较难；×不能剥离B.耐酸实验，将40％的硫酸滴在涂膜上保持12小时后，观察有无腐蚀痕迹。◎有腐蚀痕迹；×无腐蚀痕迹C.耐碱性实验，将0.1标准浓度的氢氧化钠滴在涂膜上保持12小时，然后观察有无腐蚀痕迹。◎有腐蚀痕迹；×无腐蚀痕迹D.耐水实验，将涂膜浸泡在去离子水中24h，观察涂膜有没有起泡开裂，是否易于剥离。◎无起泡开裂，易于剥离；○无起泡开裂，剥离性良好；×起泡、开裂或者不能剥离E.耐低温实验，将涂膜放置80℃72h试验，观察涂膜是否开裂，是否易于剥离。◎不开裂，易于剥离；×开裂或者不能剥离实施例1-4的试验结果如下面表2所示：表2试验ABCDE实施例1○○◎◎◎实施例2◎○○◎○实施例3◎◎○○○实施例4◎◎○◎◎当前第1页1 2 3