本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种可用于户外的耐磨耗耐沾污多功能水性地坪漆。
背景技术：
随着国家环保法规和人们环保意识的增强，水性地坪漆受到广泛的关注，将是今后发展的主流趋势，目前市场上主流使用的水性地坪漆是水性环氧地坪漆。水性环氧地坪漆就是采用环氧树脂原料为主剂，以水为分散介质，添加颜料，稀释剂，固化剂等助剂经过调配而成的地面装饰材料，水性环氧地坪漆可有效保护地面，起到防尘，耐磨，清洁，防潮的效果，所以被现代工业地面，商业地面，车库地面等广泛使用和推广，在地坪行业中有举足轻重的作用。
然而传统的普通水性环氧地坪漆也有其天然缺点：因其耐老化性能欠佳，易变色，在阳光暴晒严重的区域易泛黄而不能用于户外；易磨损，经常有人员、货物等通行多的情况下，环氧地坪涂膜易发生磨损；易刮痕，意外锐物划过的伤口(可修复，但有痕迹)，划痕太深应及时修补，否则会影响其周围涂膜的附着力；此外，普通的水性地坪漆由于耐沾污性能普遍不足，容易吸附灰尘变脏而影响美观和装饰效果，不适宜直接用于墙面使用，限制了其在墙面的使用。
现有技术中已有一些研究，例如公开号为cn102492321b的中国专利公开了一种丙烯酸酯地坪漆，由甲、乙、丙三组分构成；其制备方法，包括以下步骤：(1)将氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物与干性油、交联单体、活性稀释剂混合升温，搅拌中加入增韧剂、切片蜡、阻聚剂，保温，待形成均一透明混合物a后，降温；(2)取复合促进剂与部分混合物a混合均匀，边搅拌边加入颜料、填料、气相二氧化硅，高速分散28－32min后，过滤，即得甲组分；(3)取混合物a的剩余部分与丙烯酸酯低聚物混合均匀，即得乙组分；(4)丙组分为过氧化物。但是其制备工艺复杂，并不能有效的解决在户外使用时泛黄、磨损和耐沾污性不足的问题。
技术实现要素：
发明目的：针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种可在户外使用的耐黄变耐磨损和耐沾污的水性地坪漆。本发明的水性地坪漆有良好的耐黄变性能和耐磨损性能，可用于户外使用而不变色，此外，还有良好的耐沾污性能，不仅可用于工厂、学校、家装的地坪，还可用上述场所的墙面使用，解决了传统地坪不适宜用于墙面使用的问题，具有良好的施工性能，并且本发明所述的水性地坪漆使用水作为分散介质，属于水性体系，不含有机溶剂和甲醛，是一款绿色环保、通用性强的多功能水性地坪漆。
技术方案：
本发明所提供的耐黄变耐磨损的地坪漆，所述的地坪漆包括聚合物乳液50～100份、稀释剂1～2份、石英粉30～50份，玻璃微珠5～15份、颜料2～5份、分散剂0.5～2份、润湿剂1～2份、消泡剂0.5～2份、抗划伤剂0.5～2份、流平剂0.5～2份、固化剂10～15份、促进剂1～2份。
进一步的，上述配方中所述的聚合物乳液的组成和配比如下：丙烯酸基树脂杂化改性水性环氧树脂60～90份，水溶性聚氨酯丙烯酸酯5～10份，壳聚糖接枝共聚物20～30份，水8～20份，二羟甲基丁酸1～10份，氨水1～5份。所述该聚合物乳液的固含量为40～60％。
本发明所述的丙烯酸基树脂杂化改性水性环氧树脂，系由丙烯酸基树脂乳液与水性环氧树脂经共混杂化得到。进一步，本发明所述的丙烯酸基树脂乳液的共聚单体包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等，更进一步，本发明所述的丙烯酸基树脂乳液可采用种子乳液聚合方法进行聚合，所述的丙烯酸基树脂乳液包括但不限于纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液和硅丙乳液等。本发明所述的水性环氧树脂系环氧树脂水溶液或环氧树脂乳液，本发明所述的环氧树脂水溶液系由液体环氧树脂均匀分散或者溶解于水中得到；本发明所述的环氧乳液不限于以下方法但可通过如下相反转法制备得到：首先在高速剪切条件下先将外加乳化剂和液体环氧树脂混合均匀，然后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入去离子水，随着水量的逐渐增加，整个体系也逐步由油包水向水包油转变，最后形成均匀稳定乳液体系。
本发明在聚合物乳液中引入了一种带有多种极性官能团的化合物，即壳聚糖接枝共聚物，所述壳聚糖接枝共聚物的分子量为5000-10000。所述壳聚糖接枝共聚物的羟值为200-500mgkoh/g。它既可以参与水性聚氨酯乳液的合成，又保留了本身带有的大量极性官能团，使最终产品的极性升高。同时，在支链末端可引入改性单体，其水解后形成的交联结构可以进一步改善产品的耐水性、耐溶剂性、耐热性、力学性能等。具体的所述壳聚糖接枝共聚物的改性单体为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种，优选2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。
在乳液中，壳聚糖接枝共聚物的极性基团向水中分散，改性单体部分向乳胶粒内部伸展，从而帮助乳胶粒更加稳定地分散于水介质中；而当乳液涂覆在极性基体上时，壳聚糖接枝共聚物的极性基团会与乳液的极性基体结合，而低极性的改性单体部分会向膜表面扩散，从而形成一层疏水的保护层，增强了乳液体系的稳定性；此外，改性单体本身也可以进一步交联，从而改善产品的耐水性和力学性能。
进一步的，上述配方中所述的石英粉的目数在300-2000目，优选800-1250目。
进一步的，上述配方中所述的稀释剂为醋酸丁酯。所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液；所述流平剂为氟碳流平剂；所述抗划伤剂为聚四氟乙烯蜡。所述固化剂为改性脂肪胺类固化剂；所述促进剂为胺类环氧固化促进剂。
有益效果：改进了传统水性环氧地坪漆易黄变、易磨损、易划痕等缺点，既具有环氧树脂机械强度高、防腐蚀性能优良、附着力高、耐磨性好的特点，又具有丙烯酸树脂耐候性能好、装饰性高的特点，还有聚氨酯树脂硬度高、抗冲击、耐磨性好的特点，综合了环氧树脂、丙烯酸树脂与聚氨酯树脂的优点，因此能够适应不同应用场合的需要。
本发明通过使用丙烯酸树脂与聚氨酯树脂改性环氧树脂，并添加改性壳聚糖接枝共聚物，使得本发明所提供的地坪漆不仅有良好的耐黄变性能和耐磨损性能，可用于户外使用而不变色，此外，还有良好的耐沾污性能，因此本发明的水性地坪漆，不仅可用于工厂、学校、家装的地坪，还可用上述场所的墙面使用，解决了传统地坪不适宜用于墙面使用的问题，具有良好的施工性能，并且本发明所述的水性地坪漆使用水作为分散介质，属于水性体系，不含有机溶剂和甲醛，是一款绿色环保、通用性强的多功能水性地坪漆。
本发明所采用的主原料均是水性体系，易于混合，加工工艺简单易行。配方中通过使用少量的稀释剂溶解和混合助剂，并且施加简单的分散搅拌，就可以实现杂化环氧树脂、丙烯酸改性树脂和填料的混合，操作简便易行。此外，本发明所采用的原料，无毒无污染，有利于环境保护。
具体实施方式：
本实施例中未明确注明的具体名称的原料或添加剂，均表示无特殊要求，采用本领域熟知的物质及用量即可。
实施例1
聚合物乳液a配方：丙烯酸基树脂杂化改性水性环氧树脂60份，水溶性聚氨酯丙烯酸酯5份，壳聚糖接枝共聚物20份，水8份，二羟甲基丁酸1份，氨水1份。所述壳聚糖接枝共聚物的改性单体为丙烯酸。所述壳聚糖接枝共聚物的分子量为5000-10000，羟值为200-500mgkoh/g。本实施例中聚合物乳液a配方的固含量为50％。
实施例2
聚合物乳液b配方：丙烯酸基树脂杂化改性水性环氧树脂90份，水溶性聚氨酯丙烯酸酯10份，壳聚糖接枝共聚物30份，水20份，二羟甲基丁酸10份，氨水5份。所述壳聚糖接枝共聚物的改性单体为丙烯酰胺。所述壳聚糖接枝共聚物的分子量为5000-10000，羟值为200-500mgkoh/g。本实施例中聚合物乳液b配方的固含量为60％。
实施例3
聚合物乳液c配方：丙烯酸基树脂杂化改性水性环氧树脂90份，水溶性聚氨酯丙烯酸酯5份，壳聚糖接枝共聚物20份，水20份，二羟甲基丁酸10份，氨水1份。所述壳聚糖接枝共聚物的改性单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。所述壳聚糖接枝共聚物的分子量为5000-10000，羟值为200-500mgkoh/g。本实施例中聚合物乳液c配方的固含量为40％。
实施例4
地坪漆的配方：聚合物乳液50份、稀释剂1份、石英粉30份，玻璃微珠5份、颜料2份、分散剂0.5份、润湿剂1份、消泡剂0.5份、抗划伤剂0.5份、流平剂0.5份、改性脂肪胺固化剂10～15份、胺类环氧固化促进剂1份。所述的聚合物乳液采用实施例1所得到的聚合物乳液a。所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液；所述流平剂为氟碳流平剂；所述抗划伤剂为聚四氟乙烯蜡；所述的稀释剂为醋酸丁酯。所述石英粉目数为800目。
实施例5
地坪漆的配方：与实施例4基本相同，不同之处在于，将聚合物乳液a替换为实施例2所得的聚合物乳液b。
实施例6
地坪漆的配方：与实施例4基本相同，不同之处在于，将聚合物乳液a替换为实施例3所得的聚合物乳液c。
实施例7
地坪漆的配方：聚合物乳液100份、稀释剂2份、石英粉50份，玻璃微珠15份、颜5份、分散剂2份、润湿剂2份、消泡剂2份、抗划伤剂2份、流平剂2份、改性脂肪胺固化剂15份、胺类环氧固化促进剂2份。所述的聚合物乳液采用实施例1所得到的聚合物乳液a。所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液；所述流平剂为氟碳流平剂；所述抗划伤剂为聚四氟乙烯蜡。所述的稀释剂为醋酸丁酯。所述石英粉目数为1250目。
实施例8
地坪漆的配方：与实施例7基本相同，不同之处在于，将聚合物乳液a替换为实施例2所得的聚合物乳液b。
实施例9
地坪漆的配方：与实施例7基本相同，不同之处在于，将聚合物乳液a替换为实施例3所得的聚合物乳液c。
将实施例4～实施例9所得的地坪漆按gb/t22374-2008标准进行制样养护并进行性能测试，所得的试验结果如下表所示：