本发明涉及一种涂料，尤其是一种环境友好型高度耐用水性涂料。
背景技术
汽车涂料是指涂装在轿车等各类车辆车身及零部件上的涂料，一般指新车用涂料及辅助材料和车辆修补用涂料。汽车涂料品种多，用量大，涂层性能要求高，涂装工艺特殊，已经发展成一种专用涂料。汽车涂料在涂料工业的技术发展中占主导地位，许多涂料新产品和新技术，如电泳漆、效应颜料、水性面漆及一些先进涂装技术都是为汽车行业而开发，并首先在汽车上获得应用。
在众多涂料品种中，汽车涂料对涂层性能的超高要求和涂装工艺的独特之处，使其成为工业涂料中国技术含量最高和附加值最高的代表品种之一，也体现了一个国家涂料工业的技术发展水平。从市场上看，汽车涂料也是整个涂料行业的发展重点。
现在虽然已经开发出了许多新的各式各样的汽车涂料及生产技术，但是本领域技术人员普遍认识到真正一款优秀的汽车涂料产品如果要在实际中大规模使用，面临两大重要挑战，一是要在汽车涂料的生产过程中限制含氟物质的使用，现有技术中氟化物经常被使用，因为氟化物可以给涂料表面赋予低表面能的特性，然而氟化物作为一种环境污染物，必须限制使用；另一个则是限制挥发性有机物的使用，挥发性有机物简称vocs，它们在汽车涂料的制备过程中无处不在，正是vocs的挥发决定了图层的结构，然而它们带来的危害也是非常大的，必须加以限制。
现有技术中有一些符合环保要求的涂料出现，如《self-cleaningorganic/inorganicphoto-sensors》(appliedmaterials&interfaces,2013,5(15):7139-7145.)和《tunablesurfacepropertiesofaluminumoxidenanoparticlesfromhighlyhydrophobictohighlyhydrophilic》(acsomega2017,2,2507–2514.)两篇文章均报道了一种环保的涂料，但是这两种涂料均无法在汽车上使用，因为仍迫切需要一种环保的汽车涂料。
技术实现要素：
本发明提供了一种环境友好型高度耐用汽车水性涂料，以改性聚二甲基硅氧烷为基料，辅以合适的填料、固化剂，加上适量的水，制备得到。本发明提供的汽车涂料，不含含氟物质，也大幅减少了有机物的使用，是一种环境友好型涂料，此外还具有优异的耐溶性和耐老化性能。
具体地，本发明通过下述方法实现的：
一种环境友好型高度耐用水性涂料，由按重量份计的35-45份改性聚二甲基硅氧烷、3.5-4.0份固化剂、3.0-5.0份填料和60-70份水制备而成。
优选地，所述填料为二氧化硅、氮化硅、碳化硅或莫来石中的任意一种或任意多种以任意比例混合的混合填料。
优选地，所述固化剂为道康宁182固化剂或道康宁184固化剂。
优选地，所述改性聚二甲基硅氧烷为经卟啉钴或其衍生物改性的聚二甲基硅氧烷；
所述卟啉钴衍生物为原卟啉钴、四对氯苯基卟啉钴或四对甲苯基卟啉钴。
优选地，所述经卟啉钴或其衍生物改性的聚二甲基硅氧烷制备方法如下：
(1)将卟啉钴或其衍生物与溶剂a按质量比1：(25-40)混合，得溶液a；
所述溶剂a为乙醇、正己烷、环己烷或正庚烷；
(2)将聚二甲基硅氧烷与溶剂b按质量比(50-80)：1混合，得溶液b；
所述溶剂b与溶剂a相同；
(3)将溶液a和溶液b按质量比1：(3.0-5.5)混合，搅拌30-90分钟，超声，加入聚二甲基硅氧烷质量5-10％的交联剂，搅拌0.3-2小时，即得。
优选地，所述交联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
环境友好型高度耐用水性涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将改性聚二甲基硅氧烷、固化剂和填料混合，得混合液；
(2)混合液在搅拌的同时滴加水，水滴加完成后即得。
优选地，所述滴加水的速度为35-50ml/h。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，以下实施例仅仅是用来解释本发明，并不用于限定本发明。
具体地，下述实施例使用的原料具体来源及型号如下：
道康宁184固化剂，购自东莞市富泽化工有限公司。
二氧化硅，cas号：10279-57-9，购自灵寿县硕隆矿产品加工厂，使用前过800目筛。
莫来石，购自巩义市大昌耐火材料有限公司，使用前过200目筛。
卟啉钴，cas号：28903-71-1。
四对氯苯基卟啉钴，cas号：55915-17-8。
正己烷，cas号：110-54-3。
聚二甲基硅氧烷，cas号：9016-00-6，为东莞市天桉硅胶科技有限公司生产，型号为tnmf-100。
实施例1
一种环境友好型高度耐用水性涂料，由按重量份计的45份改性聚二甲基硅氧烷、4.0份道康宁184固化剂、3.5份二氧化硅和65份水制备而成。
所述改性聚二甲基硅氧烷为经卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷；
所述经卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷制备方法如下：
(1)将卟啉钴与正己烷按质量比1：32混合，得溶液a；
(2)将聚二甲基硅氧烷与正己烷按质量比64：1混合，得溶液b；
(3)将溶液a和溶液b按质量比1：4混合，以300rpm搅拌45分钟，以30khz的频率超声20分钟，加入聚二甲基硅氧烷质量8％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌0.8小时，即得。
环境友好型高度耐用水性涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将改性聚二甲基硅氧烷、道康宁184固化剂和二氧化硅混合，得混合液；
(2)混合液在以400rpm转速搅拌的同时滴加水，水滴加完成后即得。
所述滴加水的速度为50ml/h。
实施例2
一种环境友好型高度耐用水性涂料，由按重量份计的45份改性聚二甲基硅氧烷、4.0份道康宁184固化剂、3.5份二氧化硅和65份水制备而成。
所述改性聚二甲基硅氧烷为经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷；
所述经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷制备方法如下：
(1)将四对氯苯基卟啉钴与正己烷按质量比1：32混合，得溶液a；
(2)将聚二甲基硅氧烷与正己烷按质量比64：1混合，得溶液b；
(3)将溶液a和溶液b按质量比1：4混合，以300rpm搅拌45分钟，以30khz的频率超声20分钟，加入聚二甲基硅氧烷质量8％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌0.8小时，即得。
环境友好型高度耐用水性涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将改性聚二甲基硅氧烷、道康宁184固化剂和二氧化硅混合，得混合液；
(2)混合液在以400rpm转速搅拌的同时滴加水，水滴加完成后即得。
所述滴加水的速度为50ml/h。
实施例3
一种环境友好型高度耐用水性涂料，由按重量份计的45份改性聚二甲基硅氧烷、4.0份道康宁184固化剂、3.5份莫来石和65份水制备而成。
所述改性聚二甲基硅氧烷为经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷；
所述经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷制备方法如下：
(1)将四对氯苯基卟啉钴与正己烷按质量比1：32混合，得溶液a；
(2)将聚二甲基硅氧烷与正己烷按质量比64：1混合，得溶液b；
(3)将溶液a和溶液b按质量比1：4混合，以300rpm搅拌45分钟，以30khz的频率超声20分钟，加入聚二甲基硅氧烷质量8％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌0.8小时，即得。
环境友好型高度耐用水性涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将改性聚二甲基硅氧烷、道康宁184固化剂和莫来石混合，得混合液；
(2)混合液在以400rpm转速搅拌的同时滴加水，水滴加完成后即得。
所述滴加水的速度为50ml/h。
实施例4
一种环境友好型高度耐用水性涂料，由按重量份计的45份改性聚二甲基硅氧烷、4.0份道康宁184固化剂、2.0份莫来石、1.5份二氧化硅和65份水制备而成。
所述改性聚二甲基硅氧烷为经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷；
所述经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷制备方法如下：
(1)将四对氯苯基卟啉钴与正己烷按质量比1：32混合，得溶液a；
(2)将聚二甲基硅氧烷与正己烷按质量比64：1混合，得溶液b；
(3)将溶液a和溶液b按质量比1：4混合，以300rpm搅拌45分钟，以30khz的频率超声20分钟，加入聚二甲基硅氧烷质量8％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌0.8小时，即得。
环境友好型高度耐用水性涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将改性聚二甲基硅氧烷、道康宁184固化剂、莫来石和二氧化硅混合，得混合液；
(2)混合液在以400rpm转速搅拌的同时滴加水，水滴加完成后即得。
所述滴加水的速度为50ml/h。
对照例
一种环境友好型高度耐用水性涂料，由按重量份计的45份改性聚二甲基硅氧烷、4.0份道康宁184固化剂、2.0份莫来石、1.5份二氧化硅和65份水制备而成。
所述改性聚二甲基硅氧烷为经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷；
所述经四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷制备方法如下：
(1)将四对氯苯基卟啉钴与正己烷按质量比1：32混合，得溶液a；
(2)将聚二甲基硅氧烷与正己烷按质量比64：1混合，得溶液b；
(3)将溶液a和溶液b按质量比1：4混合，以300rpm搅拌45分钟，以30khz的频率超声20分钟，加入聚二甲基硅氧烷质量8％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌0.8小时，即得。
环境友好型高度耐用水性涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将改性聚二甲基硅氧烷、道康宁184固化剂、莫来石和二氧化硅混合，得混合液；
(2)混合液在以400rpm转速搅拌的同时滴加水，水滴加完成后即得。
所述滴加水的速度为100ml/h。
测试例1
耐溶性和耐老化性能测试
将按照实施例1-4及对照例配制好的水性涂料喷涂在标准马口铁上，流平15分钟后放入恒温箱于80℃下烘烤40分钟，将固化漆膜进行性能测试。
耐溶性按照gb/t1733-1993(耐水性)和gb/t10834-1989(耐盐水性)测定，耐老化性按照gb/t1766-1995测定。
测试结果如下表所示：
由上表可知，本发明提供的环境友好型高度耐用水性涂料，具有非常好的耐溶性和耐老化性能。尤其当使用四对氯苯基卟啉钴改性的聚二甲基硅氧烷做基料，二氧化硅和莫来石做填料时，涂料拥有最佳性能。