一种水性厚涂型水性丙烯酸杂化环氧地坪漆及其制备方法与流程

文档序号:17288830发布日期:2019-04-03 03:47阅读:467来源:国知局

本发明涉及一种水性厚涂型水性丙烯酸杂化环氧地坪漆及其制备方法,属于涂料技术领域。



背景技术:

随着全国对环境的大力整治,各地政府和各行业也先后出台相关禁油政策,中国地坪协会也规定,全国部分省市响应当地政府号召,禁示使用溶剂型环氧地坪漆和溶剂型丙烯酸聚氨酯地坪漆,但通过一段时间的市场验证,水性环氧地坪漆出现很多施工问题,如:1、湿度太大,干燥太慢,地坪漆成膜效果非常差,导致漆膜硬度低、光泽低、耐水差、耐磨差、附着力差、浮色发花等一系列的问题;2、水性环氧地坪漆可使用时间太短,一般只有1h左右,无法满足现场施工要求;3、水性环氧地坪与溶剂型环氧地坪对比,光泽低,可使用时间短,外观效果不及溶剂环拉地坪,导致市场接受程度较差;4、施工过程中,施工人员必须四周采用风扇吹,加强地下车库的对流,加快水性挥发,面积较小的车库没有问题,当面积超过5万平方米的车库时,根本无法操作。

水性环氧地坪漆一次性厚涂至少达到120微米,意味着湿膜一次性厚度在240微米左右,当在地下车库施工时,因环境封闭,空气不流通,湿度较大,导致漆膜里面的水份长时间不能挥发出来。



技术实现要素:

本技术采用了一种新型的反应机理,利用了一种丙烯酸杂化环氧乳液为基料,丙烯酸酯杂化到环氧基团上,大大提升了环氧乳液的干燥速度,配合改性脂环胺水性环氧固化剂,环氧基团与聚酰胺反应形成环氧性能,丙烯酸杂化基团利用自交联反应成膜,给漆膜带来优异的干燥速度、外观效果、光泽、耐水性,更重要的是不因潮湿低温环境而影响漆膜的干燥速度,采用改性脂环胺水性环氧固化剂与环氧基团交联,因环氧基团被丙烯酸基团杂化后,大大提升了自身的交联速度,从而不会出现长时间不能表干,而出现浮色发花、硬度低、附着力差、光泽低等一系列的病态。同时漆膜固化过程中发生的交联和杂化反应,不会产生气体,所以一次可以厚涂不起泡。通过系列的试验与论证测试,验证得出,该漆膜具有如下性能:干燥快、厚涂不起泡、流平好、磨性好、耐水性好、耐化学性能好、光泽高、耐候性好等特点。可适用于室外地坪、车间地坪、车库地坪、球场地坪、机场地坪、车站地坪、商场地坪等领域。

本发明的第一个方面,提供了:

一种水性厚涂型水性丙烯酸杂化环氧地坪漆,是由a组分和b组分所组成;

其中a组分包括按照重量百分比计的如下组分:水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液60~72%、颜料3~5%、钛白粉2~8%、沉淀硫酸钡2~15%、增硬耐磨剂1~2%、水性分散剂0.3~0.5%、水性消泡剂0.1~0.2%、水性流平剂0.2~0.3%、表面活性剂0.2~0.4%、水性聚酰胺蜡浆0.5~1%、去离子水7~10%、成膜助剂2~3%,助溶剂3~5%、涂料中和剂0.3~0.6%、水性石墨烯浆料1~2%;

其中b组分是环氧固化剂。

a组分和b组分的重量比是100:5~15。

所述的颜料是酞青绿g、钛镍黄、钛铬棕、钴绿、钴蓝、铁铬黑、铁锌铬棕、铜铬黑或者铋黄中的一种或几种的混合。

所述的增硬耐磨剂是氧化铝基耐磨颗粒。

所述的助溶剂选自乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙醇、正丁醇或者异丙醇等醇醚类溶剂。

所述的氧化铝基耐磨颗粒的制备方法,包括如下步骤:

第1步,制备阴离子聚合物微球:按照体积比1:1~1.2:0.2~0.3,将40~55wt%的聚乙二醇水溶液、无水乙醇、去离子水混合均匀,作为混合反应液,然后加入混合反应液重量0.3~0.5wt%的引发剂,再在氮气气氛中,将混合反应液升温到75~85℃,滴加苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体组成的混合单体,苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体的重量比是3~5:2~4:0.4~0.8,混合单体的加入量是混合反应液重量的10~12%,反应结束后,将产物离心分离、洗涤,得到阴离子聚合物微球;

第2步,空心多孔氧化铝微球的制备:按照重量比1:1.2~1.5:5~7:25~30将阴离子聚合物微球、异丙醇铝、致孔剂与60~70vol.%的乙醇水溶液混合,然后升温至90~95℃反应2~4h,再用稀硝酸调节ph至3~4,于20~30℃下陈化30~40h后,得到溶胶,将溶胶减压浓缩、离心分离后,得到包覆铝溶胶的微球;然后将微球进行焙烧,去除聚合物和致孔剂,得到空心多孔氧化铝微球。

所述的引发剂是过硫酸钾;所述的阴离子单体是对乙烯基苯磺酸钠,第1步的反应时间是6~10h。

所述的致孔剂是甲基纤维素;所述的焙烧是在1050~1100℃下焙烧1~3h。

所述的水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3~3.5:4~4.5:0.8~1.0准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将多元醇和异氰酸酯先混合之后,在有机锡催化剂的存在下,于84~90℃条件下进行反应0.5~2h,再加入扩链剂继续反应1~1.5h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于82~88℃下进行反应1~3h,然后再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1~1.5h,加入中和剂进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷、去离子水的重量比1.5~2:8~10:1.2~1.5:0.5~0.7:0.4~0.8:20~24;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有1~5wt%聚乙烯醇和0.5~1wt%乳化剂的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:3~5混合,升温至80~85℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:2~4混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:5~8,滴加完毕后,继续反应1~1.5h,然后加入中和剂中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

所述的多元醇是乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、丁基二乙二醇、甘油或者聚乙二醇;所述的异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯。

所述的乳化剂是聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。

所述的有机锡催化剂是二月桂酸二丁基锡。

所述的扩链剂为l,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羟甲基丙酸中的一种或几种的混合物。

中和剂是碳酸氢钠、三乙胺、甲胺或三乙醇胺。

本发明的第二个方面,提供了:

水性厚涂型水性丙烯酸杂化环氧地坪漆的制备方法,包括如下步骤:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米;

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

有益效果

本发明提供的地坪漆的优点是:干燥快、厚涂不起泡、流平好、磨性好、耐水性好、耐化学性能好、光泽高、耐候性好、低vocs等特点。

本发明的地坪漆中,采用的水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液,采用了聚氨酯改性的环氧树脂作为基础树脂,通过对其进行乙烯基封端处理之后,在后续的丙烯酸酯聚合过程中,丙烯酸酯一方面可以与环氧基团进行交联,另一方面,丙烯酸酯可以直接与乙烯基进行聚合,形成了三维网络,利用乙烯封端处理后的环氧树脂可以有效地提高地坪漆的耐磨性和耐候性。

同时,本发明中采用的增硬耐磨剂采用的是空心氧化铝微球,将其与水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液进行预混合之后,可以将乳液包于微球内核之中,再通过环氧固化剂的固化作用,可以有效地将固化后的环氧树脂与填料形成整体固定,提高了填料在漆膜中的交联牢固性,使地坪漆的耐磨性得到明显提高。

由于在制备聚合物微球时采用的阴离子单体,而氧化铝溶胶中的氧化铝颗粒是正电荷性,当将聚合物微球应用于氧化铝溶胶的制备过程中时,氧化铝溶胶可以较多地包覆于微球的表面,经过烧结之后得到的微球的耐磨性可以得到提高。

具体实施方式

实施例1

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

实施例2

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

实施例3

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

实施例4

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

实施例5

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

实施例6

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

其中,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3.2:4.2:0.9准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将乙二醇和甲苯二异氰酸酯先混合之后,在二月桂酸二丁基锡的存在下,于86℃条件下进行反应1h,再加入新戊二醇继续反应1.2h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于85℃下进行反应2h,然后再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.2h,加入碳酸氢钠进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷、去离子水的重量比1.8:9:1.3:0.6:0.5:22;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有2wt%聚乙烯醇和0.6wt%乳化剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:4混合,升温至84℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:3混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:6,滴加完毕后,继续反应1.2h,然后加入碳酸氢钠中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

所述的氧化铝基耐磨颗粒的制备方法,包括如下步骤:

第1步,制备阴离子聚合物微球:按照体积比1:1.1:0.25,将45wt%的聚乙二醇水溶液、无水乙醇、去离子水混合均匀,作为混合反应液,然后加入混合反应液重量0.4wt%的引发剂过硫酸钾,再在氮气气氛中,将混合反应液升温到80℃,滴加苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠组成的混合单体,苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体的重量比是4:3:0.6,混合单体的加入量是混合反应液重量的11%,反应8h后,将产物离心分离、洗涤,得到阴离子聚合物微球;

第2步,空心多孔氧化铝微球的制备:按照重量比1:1.3:6:28将阴离子聚合物微球、异丙醇铝、致孔剂甲基纤维素与65vol.%的乙醇水溶液混合,然后升温至92℃反应3h,再用稀硝酸调节ph至3~4,于25℃下陈化35h后,得到溶胶,将溶胶减压浓缩、离心分离后,得到包覆铝溶胶的微球;然后将微球1080℃下焙烧2h,去除聚合物和致孔剂,得到空心多孔氧化铝微球。

实施例7

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

其中,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3:4:0.8准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将乙二醇和甲苯二异氰酸酯先混合之后,在二月桂酸二丁基锡的存在下,于84℃条件下进行反应0.5h,再加入新戊二醇继续反应1h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于82℃下进行反应1h,然后再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1h,加入碳酸氢钠进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷、去离子水的重量比1.5:8:1.2:0.5:0.4:20;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有5wt%聚乙烯醇和1wt%乳化剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:5混合,升温至85℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:4混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:5,滴加完毕后,继续反应1h,然后加入碳酸氢钠中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

所述的氧化铝基耐磨颗粒的制备方法,包括如下步骤:

第1步,制备阴离子聚合物微球:按照体积比1:1:0.2,将40wt%的聚乙二醇水溶液、无水乙醇、去离子水混合均匀,作为混合反应液,然后加入混合反应液重量0.3wt%的引发剂过硫酸钾,再在氮气气氛中,将混合反应液升温到75℃,滴加苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠组成的混合单体,苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体的重量比是3:2:0.4,混合单体的加入量是混合反应液重量的10%,反应6h后,将产物离心分离、洗涤,得到阴离子聚合物微球;

第2步,空心多孔氧化铝微球的制备:按照重量比1:1.2:5:25将阴离子聚合物微球、异丙醇铝、致孔剂甲基纤维素与60vol.%的乙醇水溶液混合,然后升温至90℃反应2h,再用稀硝酸调节ph至3~4,于20℃下陈化30h后,得到溶胶,将溶胶减压浓缩、离心分离后,得到包覆铝溶胶的微球;然后将微球1050℃下焙烧1h,去除聚合物和致孔剂,得到空心多孔氧化铝微球。

实施例8

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

其中,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3.5:4.5:1.0准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将乙二醇和甲苯二异氰酸酯先混合之后,在二月桂酸二丁基锡的存在下,于90℃条件下进行反应2h,再加入新戊二醇继续反应1.5h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于88℃下进行反应3h,然后再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.5h,加入碳酸氢钠进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷、去离子水的重量比2:10:1.5:0.7:0.8:24;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有5wt%聚乙烯醇和1wt%乳化剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:5混合,升温至85℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:4混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:8,滴加完毕后,继续反应1.5h,然后加入碳酸氢钠中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

所述的氧化铝基耐磨颗粒的制备方法,包括如下步骤:

第1步,制备阴离子聚合物微球:按照体积比1:1.2:0.3,将55wt%的聚乙二醇水溶液、无水乙醇、去离子水混合均匀,作为混合反应液,然后加入混合反应液重量0.5wt%的引发剂过硫酸钾,再在氮气气氛中,将混合反应液升温到85℃,滴加苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠组成的混合单体,苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体的重量比是5:4:0.8,混合单体的加入量是混合反应液重量的12%,反应10h后,将产物离心分离、洗涤,得到阴离子聚合物微球;

第2步,空心多孔氧化铝微球的制备:按照重量比1:1.5:7:30将阴离子聚合物微球、异丙醇铝、致孔剂甲基纤维素与70vol.%的乙醇水溶液混合,然后升温至95℃反应4h,再用稀硝酸调节ph至3~4,于30℃下陈化40h后,得到溶胶,将溶胶减压浓缩、离心分离后,得到包覆铝溶胶的微球;然后将微球1100℃下焙烧3h,去除聚合物和致孔剂,得到空心多孔氧化铝微球。

对照例1

与实施例1的区别是:未在地坪漆中加入增硬耐磨助剂。

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

对照例2

与实施例1的区别是:未加入石墨烯浆料。

采用如下表所示配比的原料:

采用上述原料的重量配比,制备方法是:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入酞青绿、钛白粉、沉淀硫酸钡、增硬耐磨剂、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂将ph值调整至8~8.5之间。

对照例3

与实施6的区别是:采用了市售的氧化铝粉体作为增硬耐磨助剂。

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

其中,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3.2:4.2:0.9准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将乙二醇和甲苯二异氰酸酯先混合之后,在二月桂酸二丁基锡的存在下,于86℃条件下进行反应1h,再加入新戊二醇继续反应1.2h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于85℃下进行反应2h,然后再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.2h,加入碳酸氢钠进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷、去离子水的重量比1.8:9:1.3:0.6:0.5:22;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有2wt%聚乙烯醇和0.6wt%乳化剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:4混合,升温至84℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:3混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:6,滴加完毕后,继续反应1.2h,然后加入碳酸氢钠中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

对照例4

与实施例6的区别是:未对改性环氧树脂乳液采用乙烯基封端。

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

其中,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3.2:4.2:0.9准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将乙二醇和甲苯二异氰酸酯先混合之后,在二月桂酸二丁基锡的存在下,于86℃条件下进行反应1h,再加入新戊二醇继续反应1.2h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于85℃下进行反应2h,加入碳酸氢钠进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、去离子水的重量比1.8:9:1.3:0.6:22;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有2wt%聚乙烯醇和0.6wt%乳化剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:4混合,升温至84℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:3混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:6,滴加完毕后,继续反应1.2h,然后加入碳酸氢钠中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

所述的氧化铝基耐磨颗粒的制备方法,包括如下步骤:

第1步,制备阴离子聚合物微球:按照体积比1:1.1:0.25,将45wt%的聚乙二醇水溶液、无水乙醇、去离子水混合均匀,作为混合反应液,然后加入混合反应液重量0.4wt%的引发剂过硫酸钾,再在氮气气氛中,将混合反应液升温到80℃,滴加苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠组成的混合单体,苯乙烯、丙烯酸和阴离子单体的重量比是4:3:0.6,混合单体的加入量是混合反应液重量的11%,反应8h后,将产物离心分离、洗涤,得到阴离子聚合物微球;

第2步,空心多孔氧化铝微球的制备:按照重量比1:1.3:6:28将阴离子聚合物微球、异丙醇铝、致孔剂甲基纤维素与65vol.%的乙醇水溶液混合,然后升温至92℃反应3h,再用稀硝酸调节ph至3~4,于25℃下陈化35h后,得到溶胶,将溶胶减压浓缩、离心分离后,得到包覆铝溶胶的微球;然后将微球1080℃下焙烧2h,去除聚合物和致孔剂,得到空心多孔氧化铝微球。

对照例5

与实施例6的区别是:制备地坪漆的过程中,增硬耐磨助剂是直接与填料一起加入。

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液加入生产缸中;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆和增硬耐磨剂采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

对照例6

与实施例6的区别是:合成聚合物微球时采用的是阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。

采用如下表所示配比的原料:

s1:将水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液和增硬耐磨剂加入生产缸中,然后进行抽真空脱泡处理;

s2:采用去离子水将水性分散剂、水性消泡剂、水性流平剂、表面活性剂稀释后加入生产缸中,采用300~400转/分搅拌5~10分钟;

s3:加入颜料、钛白粉、沉淀硫酸钡、水性聚酰胺蜡浆采用800~1000转/分搅拌15~20分钟;

s4:采用砂磨机将细度研磨至30微米。

s5:加入成膜助剂、助溶剂、水性石墨烯浆料,搅拌均匀后,采用涂料中和剂调整ph。

其中,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备方法,包括如下步骤:

第1步,改性环氧树脂乳液的制备:按照摩尔比3.2:4.2:0.9准备好多元醇、异氰酸酯和扩链剂,将乙二醇和甲苯二异氰酸酯先混合之后,在二月桂酸二丁基锡的存在下,于86℃条件下进行反应1h,再加入新戊二醇继续反应1.2h,得到聚氨酯预聚体;再将聚氨酯预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油混合,再加入引发剂过硫酸钾,在氮气气氛中,于85℃下进行反应2h,然后再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.2h,加入碳酸氢钠进行中和后再加入去离子水进行剧烈搅拌,得到改性环氧树脂乳液;其中,预聚体、e44环氧树脂、甲基丙烯酸乙酯、桐油、乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷、去离子水的重量比1.8:9:1.3:0.6:0.5:22;

第2步,水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液的制备:配制含有2wt%聚乙烯醇和0.6wt%乳化剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的水溶液,再加入引发剂过硫酸钾,然后将水溶液与改性环氧树脂乳液按照体积比1:4混合,升温至84℃之后,在氮气气氛下滴加由丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按体积比1:3混合而成的丙烯酸单体混合液,单体混合液与改性环氧树脂乳液的体积比是1:6,滴加完毕后,继续反应1.2h,然后加入碳酸氢钠中和后,得到水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液。

所述的氧化铝基耐磨颗粒的制备方法,包括如下步骤:

第1步,制备阳离子聚合物微球:按照体积比1:1.1:0.25,将45wt%的聚乙二醇水溶液、无水乙醇、去离子水混合均匀,作为混合反应液,然后加入混合反应液重量0.4wt%的引发剂过硫酸钾,再在氮气气氛中,将混合反应液升温到80℃,滴加苯乙烯、丙烯酸和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵组成的混合单体,苯乙烯、丙烯酸和阳离子单体的重量比是4:3:0.6,混合单体的加入量是混合反应液重量的11%,反应8h后,将产物离心分离、洗涤,得到阳离子聚合物微球;

第2步,空心多孔氧化铝微球的制备:按照重量比1:1.3:6:28将阳离子聚合物微球、异丙醇铝、致孔剂甲基纤维素与65vol.%的乙醇水溶液混合,然后升温至92℃反应3h,再用稀硝酸调节ph至3~4,于25℃下陈化35h后,得到溶胶,将溶胶减压浓缩、离心分离后,得到包覆铝溶胶的微球;然后将微球1080℃下焙烧2h,去除聚合物和致孔剂,得到空心多孔氧化铝微球。

干板实现:组分a:组份b=100:10配比,采用去离子蒸馏水进行粘度的调整,刮涂粘度调整为60-80ku,辊涂粘度调整为50-60ku,刮涂和辊涂一遍即可。同时按配比将粘度调整至30-40s(t-4杯)进行喷板,检测物性。物性干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能,熟化7d后测试耐磨性、耐水性、耐化学性及耐候性测试。地坪样板操作工艺:清洗地面→刮涂封闭底漆→刮涂水性环氧中间漆→刮涂水性丙烯酸杂化环氧地坪漆,总厚度控制在2-2.5mm。

实施例1~实施8干板性能

对照例1~对照6干板性能

通过上表中可以看出,采用水性丙烯酸杂化环氧树脂乳液拼合水性改性脂环胺环氧固化剂制作的厚涂型水性丙烯酸杂化环氧地坪漆具有非常优异的快干性,在湿度大于90%的环境下,表干仅为60min,厚度达到120微米以上(干膜厚度)均未出现气泡现象,未出现开裂现象,漆膜耐化学性能非常优异,硬度可达到2h,更重要的是室温干燥与潮湿环境干燥,漆膜光泽影响非常小。通过实施例1和对照例1可以看出,通过加入增硬耐磨助剂之后,涂层的耐磨性可以达到0.002;通过实施例1和对照例2可以看出,通过石墨烯改性后,其硬度均可提升1h,耐磨性能明显提升,750g/500r,仅为0.0001,耐化学性能明显提升;通过实施例6和对照例3可以看出,采用市售的普通氧化铝作为耐磨材料时,其与水性丙烯酸杂化环氧乳液的融合性不好,使耐磨性无法得到提高;通过实施例6和对照例4可以看出,未采用乙烯基封端的环氧树脂时,无法与丙烯酸酯单体形成交联,使涂层的耐磨性能以及耐候性能不能得到提高;通过实施例6和对照例5可以看出,增硬耐磨填料与其它填料直接混合时,无法较好地使环氧乳液与空心微球耐磨填料进行融合,导致固化后的漆层的耐磨性不好;通过实施例6和对照例6可以看出,由于在制备聚合物微球时采用的阳离子单体,而氧化铝溶胶中的氧化铝颗粒是为正电荷性,两者之间的电荷相同,导致不能使氧化铝溶胶较好地与聚合物微球融合,使得制备得到的微球的耐磨性不好。

该项技术在地坪涂料领域具有超优异的施工性能、耐久性能。可广泛应用于建筑、车库、体育馆、球场、商场、工厂、机场、火车站、车站、展厅、仓库、游泳池等各类场所,具有非常优异的外观效果、综合性能。成本低、可使用时间长,可广泛推广利用。

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