本发明涉及一种旧瓷砖翻新水性涂料，尤其涉及到一种由含氟硅锚基的聚氨酯改性丙烯酸水性树脂为主要成膜物质的旧瓷砖翻新涂料，属于水性功能涂料技术领域。
背景技术：
涂料是一种施工方便、价格低廉、效果明显、附加价值高的化工产品。它不仅具有使建筑、船舶、机械等的表面防止锈蚀，延长使用寿命的功能，还有装饰环境给人以美的享受或醒目标记的功能，随着科技的不断发展，涂料逐步成为一种专用性强的精细化学产品。
我国自1994年由城镇住房制度改革以来，大量的老旧小区已使用接近或达到30年，由于当时装饰的所使用的多为瓷砖、马赛克等耗能相对较高的装饰材料，经过近30年的户外老化，前述装饰材料大多出现剥落、开裂、变色等不良现象；这些老旧外墙由于建筑保护、区域规划原因与市容整理的要求尚不能全部搬迁或拆除，这些建筑物的继续使用均需进行外墙面装饰材料的翻新。
我国外墙瓷砖饰面翻新技术刚开始起步，瓷砖表面致密光滑，与普通的腻子和水泥砂浆表面有完全不同的基材性质；前者光滑致密，对涂布的涂料吸收少，附着力低，涂层在干燥过程中水分的散失少，涂料粘度上升慢，易流挂，低固含施工涂层易开裂，对涂料施工时含水量要求低；而后者粗糙疏松，涂料渗透大，附着好，基层对湿涂层吸水量大，涂料干燥快。因此，在瓷砖翻新中，最主要问题集中在涂层的附着力问题上，以及选择何种涂料在瓷砖面上进行涂饰比较安全、可靠。外墙瓷砖翻新使用水性瓷砖翻新涂料的工程迫切需要一种采用不破坏瓷砖的做法、简单、工程量少，可以减少对墙体的破坏的技术方案。
传统外墙瓷砖翻新的存在的问题主要在于：1)、打掉瓷砖费工费力，施工强度大；2)、变高档的瓷砖装修为批刮腻子的低档装修，表面变得粗糙不平；3)、腻子层容易吸水，导致体积膨胀、起鼓、开裂，还会引起涂膜泛碱发白、发花；40、雨水透过面漆进入墙体，雨停后水分蒸发导致某些聚合物随之迁移形成局部亮斑，漆膜表面不一致。
中国专利cn102212301a公开了一种水性瓷砖翻新涂料及其制备方法。其各组成成分的重量份如下：丙烯酸类乳液40～80重量份，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0～10重量份，助溶剂0～5重量份，分散剂0～3重量份，消泡剂0～1重量份，增稠剂0～3重量份，ph调节剂0～1重量份，附着力促进剂0～1重量份，防霉剂0～1重量份，防腐剂0～1重量份，适量的水；其水性瓷砖翻新涂料安全环保，易于实施；但单一的丙烯酸乳液在瓷砖表面的附着力较差，时间久后容易脱落。
为此，本领域迫切需要一种水性瓷砖翻新涂料，其能够很好地解决水性涂料无法在光滑瓷砖表面附着的问题，并且能解决涂膜在水浸泡后与瓷砖附着力急剧变差的问题，无需重涂，大大减少瓷砖翻新的工序，且操作性方面十分简单。
技术实现要素：
瓷砖表面属极性表面，在选择瓷砖翻新时采用强极性的粘结树脂，以增加氢键和分子定向间配向效应吸附等较强的分子间作用力。针对水性丙烯酸涂料在瓷砖上附着力不好等问题，本发明在水性丙烯酸的基础上引入聚氨酯树脂以及氟元素，由于氟原子半径小且具有很强的电负性，极容易嵌入到瓷砖表面微孔中，增加漆膜附着力。
本发明引入有机硅，其si-o键的牢固程度要远高于c-c、c-o键，采用硅聚氨酯对丙烯酸树脂改性，改性后的丙烯酸树脂具有良好的耐候性、附着力、硬度、耐臭氧、耐紫外线等，硅原子的特殊结构特点导致si-oh基较大的偶极矩，能与邻近的分子形成更强的氢键，增强漆膜对基材的附着力。
硅烷偶联剂易被空气中的水分或任何底材表面的水分所水解，生成硅醇，进一步和不同形式的羟基反应并释放甲醇或乙醇，这些烷基或硅醇基可以和无机底材表面、颜料或填料表面以共价键或氢键连接，改进涂层附着力，烷氧基也能直接和涂料中羟基聚合物产生交联反应，增加涂层间的结合力。
本发明采用氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，由于其具有良好附着力、硬度和遮盖率，无需重涂与打磨，一次刷涂解决瓷砖翻新问题。
本发明提供一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料及其制备方法。
本发明采取以下技术方案，本发明涉及一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料，按重量百分比计，其组成为：按重量百分比计，其组成为：氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂35.0～60.0％、助溶剂2.0～8.0％、颜填料15.0～35.0％、硅溶胶0.5～3.0份、硅烷偶联剂0.3～1.5份、助剂0.5～10.0％、去离子水至100％。
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，为纳米水性分散体，基于申请的发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”，由多异氰酸酯、多元醇、六氟异丙醇、双羟烷基聚硅氧烷、异丁醇、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸单体通过聚合、中和反应制成。
所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，其玻璃化温度tg为30℃～45℃、数均分子量为10000～20000、粒径为150～250nm、ph值为7.5～8.5；其制备步骤如下：
a)、按配方重量比，将多元醇、低聚物多元醇加入到反应釜中，升温至90～105℃下真空脱水1.5～2.0h；
b)、降温至50～60℃加入多异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，通入n2，置换出釜内氧气，然后加入双羟烷基聚硅氧烷和二羟甲基丙酸，在n2保护下搅拌反应1.0～1.5h，升温至76～80℃继续反应3.0～4.0h；按设计配方要求预先配制好丙烯酸软硬混合单体，取其50～60％的混合单体加入到反应物中至粘度适中，降温至65～70℃，加入丙烯酸羟乙酯与六氟异丙醇，在65～70℃下继续反应1.0～2.0h，反应过程中1h后开始取样，以后每0.5h取样，当检测的nco值达到设计值时为止，加入异丁醇以除去剩余的nco；
c)、在搅拌下将温度降至40℃以下，缓慢滴加中和剂的去离子水溶液，继续反应10～20min，加入计算量的去离子水，继续搅拌15min，得到氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物溶液；
d)、预先配制好5wt％的过硫酸铵水溶液；将20％过硫酸铵水溶液和30％预聚物溶液加入到反应釜中，升温至80～82℃，搅拌0.5h，同时滴加50％过硫酸铵水溶液和70％预聚物溶液，在3～4h内滴加完毕；然后滴加剩下的丙烯酸软硬混合单体和30％过硫酸铵水溶液混合物，在2～3h内滴加完毕；升温至85～88℃，保温反应1.0h，降温至40℃，加入剩余的去离子水，搅拌，过滤，得所述的氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂。
所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，按重量份计，原料的组分如下：多异氰酸酯8.0～15.0份，多元醇2.0～4.0份，六氟异丙醇1.0～3.0份，双羟烷基聚硅氧烷2.0～5.0份，低聚物多元醇5.0～12.0份，二羟甲基丙酸1.5～3.5份，二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份，过硫酸铵0.05～0.2份，丙烯酸羟乙酯2.0～4.0份，异丁醇1.0～2.5份，丙烯酸软硬单体6.0～15.0份，中和剂1.0～2.5份，去离子水45.0～65.0份；所述各原料成分在申请的发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中已有记载。
所述助溶剂为醇类溶剂、醇醚类溶剂中的至少一种。
所述颜填料为碳酸钙、硅灰石、长石粉、钛白粉、绢云母、滑石粉、硫酸钡、高岭土、坡缕石、水性色浆的一种或几种的组合。
所述助剂至少包括润湿分散剂、基材润湿剂、消泡剂、流平剂、消光剂、防沉流变剂、杀菌剂、ph调节剂中的至少两种以上。
本发明的旧瓷砖翻新水性涂料采用含特定氟硅锚基的聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，该树脂表面张力低，其硅、氟基团易与瓷砖上的极性基团形成氢键锚固更牢；本发明一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料旧瓷砖翻新水性涂料，具有优异的附着力、疏水性、耐水性、耐酸碱性、耐磨性、耐沾污性、耐老化性和机械特性。
具体实施方式
本发明结合以下实施例一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
实施例1
一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料，按配方重量份计，其组成为：氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂a45.0份、丙二醇2.0份、丙二醇甲醚4.0份、分散剂1.2份、润湿剂0.2份、高岭土6.0份、钛白粉6.0份、滑石粉6.0份、云母粉5.0份、硅溶胶2.0份、硅烷偶联剂0.6份、增稠剂0.6份、流平剂0.3份、消泡剂0.2份、ph调节剂0.2份、杀菌剂0.2份、去离子水20.5份；
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂a为发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中的实施例1所述。
实施例2
一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料，步骤如下：按配方重量份计，将去离子水18.6份、丙二醇2.0份、润湿剂0.2份、分散剂1.0份、消泡剂0.1份投入到搅拌桶中，搅拌均匀；在高速分散下加入坡缕石8.0份、钛白粉5.0份、硫酸钡5.0份、ph调节剂0.2份分散到细度为10μm以下，在低速下缓慢加入氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂b50.0份，搅拌15～20min，再加入硅溶胶2.0份、硅烷偶联剂0.5份、水性色浆3.0份、增稠剂0.4份、消泡剂0.1份、丙二醇甲醚3.5份、流平剂0.2份、杀菌剂0.2份，搅拌10～15min，过滤包装；
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂b为发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中的实施例2所述。
实施例3
一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料，步骤如下：按配方重量比将去离子水15.7份、丙二醇2.0份、润湿剂0.3份、分散剂1.5份、消泡剂0.1份投入到搅拌桶中，搅拌均匀；在高速分散下加入硫酸钡6.0份、钛白粉12.0份、绢云母5.0份、ph调节剂0.2份分散到细度为10μm以下，在低速下缓慢加入氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂c50.0份，搅拌15～20min，再加入硅溶胶2.5份、硅烷偶联剂0.8份、增稠剂0.5份、消泡剂0.1份、二丙二醇甲醚3.0份、流平剂0.2份、杀菌剂0.1份，搅拌10～15min，过滤包装；
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂c为发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中的实施例3所述。
按照相关标准，对本发明实施例中的一种含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料进行检测，其检测的性能指标如表1所示。
表1含氟硅锚基的旧瓷砖翻新水性涂料性能技术指标
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。