一种改性丙烯酸酯涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，更具体地，涉及一种改性丙烯酸酯涂料及其制备方法。

背景技术：

1、合成树脂是一类由低分子原料单体(如乙烯、丙烯、氯乙烯等)通过聚合反应结合而成的高分子化合物，其在工业上常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、淤浆聚合、气相聚合等。在所有合成树脂中，丙烯酸酯涂料由于具有廉价易得、软硬可调、附着力强、耐水等优点，而引起了研究者们的广泛关注。但是，单纯丙烯酸酯涂料的耐酸性能差，所以特别是当其用于建筑外墙涂料时，不耐酸雨侵蚀，容易失效，使用寿命低。

2、因此，开发一种改性丙烯酸酯涂料的制备方法来提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能是具有重要经济价值的。

技术实现思路

1、本发明的首要目的是克服现有技术中丙烯酸酯涂料耐酸性能差的问题，而提供一种改性丙烯酸酯涂料的制备方法。

2、本发明的另一目的是提供一种改性丙烯酸酯涂料。

3、本发明上述技术目的通过以下技术方案实现：

4、一种改性丙烯酸酯涂料的制备方法，包括如下步骤：

5、将丙烯酸酯单体、聚全氟甲基异丙基醚、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷混合，同时加热使丙烯酸酯单体发生聚合反应，即得改性丙烯酸酯涂料；

6、其中，按重量份数计算，丙烯酸酯单体450～650份、聚全氟甲基异丙基醚10～50份、全氟有机溶剂10～50份、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷10～25份；

7、所述聚全氟甲基异丙基醚的平均分子量为2500～3300。

8、在本发明改性丙烯酸酯涂料的制备方法中，丙烯酸酯单体在加热条件下发生自聚合反应。同时，在丙烯酸酯单体聚合的过程中，聚全氟甲基异丙基醚通过溶于全氟有机溶剂来融入体系，并作为丙烯酸酯单体聚合反应的支架，使丙烯酸酯单体攀附在聚全氟甲基异丙基醚表面进行聚合反应，以快速获得更多长分子链的丙烯酸酯聚合物；而四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷则辅助大量长分子链的丙烯酸酯聚合物通过空间折叠、弯曲形成稳定的立体结构，从而提高整个涂料体系的稳定性以及涂层的致密性，进而提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能。

9、此外，由于聚全氟甲基异丙基醚只溶于全氟有机溶剂，所以当聚全氟甲基异丙基醚的平均分子量过大时，会降低聚全氟甲基异丙基醚在全氟有机溶剂中的溶解度，使聚全氟甲基异丙基醚比较难融入体系，不利于丙烯酸酯单体攀附在聚全氟甲基异丙基醚表面进行聚合反应，影响快速获得更多长分子链的丙烯酸酯聚合物，进而降低整个涂料体系的稳定性以及涂层的致密性，不利于提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能。而当聚全氟甲基异丙基醚的平均分子量过小时，聚全氟甲基异丙基醚的所占的空间体积小、链长短，不利于形成分子链长的丙烯酸酯聚合物；而且此时，聚全氟甲基异丙基醚的粘稠度低，分子间的吸引力降低，难以形成有效的反应支架，影响稳定的立体结构的形成；因此导致降低整个涂料体系的稳定性以及涂层的致密性，不利于提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能。

10、综上，本发明改性丙烯酸酯涂料的制备方法通过丙烯酸酯单体、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷和特定分子量的聚全氟甲基异丙基醚的配合，使丙烯酸酯单体合成的长分子链丙烯酸酯聚合物通过空间折叠、弯曲形成稳定的立体结构，从而提高整个涂料体系的稳定性以及涂层的致密性，进而提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能。

11、具体地，所述将丙烯酸酯单体、聚全氟甲基异丙基醚、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷混合时，还包括加入无机纳米材料一起混合。

12、无机纳米粒子的加入可以进一步提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能。

13、进一步地，按重量份数计算，所述无机纳米材料2～10份。

14、进一步地，所述无机纳米材料为纳米tio2、纳米sio2或纳米al2o3中的一种或多种。

15、更进一步地，所述无机纳米材料为纳米tio2和纳米sio2的混合物。

16、更进一步地，所述纳米tio2和纳米sio2的质量比为(4～8):1。

17、具体地，所述将丙烯酸酯单体、聚全氟甲基异丙基醚、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷混合时，还包括加入水一起混合。

18、进一步地，按重量份数计算，所述水45～65份。

19、具体地，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯或丙烯酸异丁酯中的一种或多种。

20、具体地，所述聚全氟甲基异丙基醚的平均分子量为3300。

21、具体地，所述全氟有机溶剂为十四氟己烷、全氟环己烷或全氟甲基环己烷中的一种或多种。

22、进一步地，所述全氟有机溶剂为十四氟己烷。

23、具体地，所述加热的温度为50～80℃。

24、具体地，所述聚合反应的时间为1～3h。

25、一种改性丙烯酸酯涂料，由上述制备方法制备而成。

26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

27、本发明改性丙烯酸酯涂料的制备方法通过丙烯酸酯单体、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷和特定分子量的聚全氟甲基异丙基醚的配合，使丙烯酸酯单体合成的长分子链丙烯酸酯聚合物通过空间折叠、弯曲形成稳定的立体结构，从而提高整个涂料体系的稳定性以及涂层的致密性，进而提高丙烯酸酯涂料的耐酸性能。

技术特征：

1.一种改性丙烯酸酯涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述聚全氟甲基异丙基醚的平均分子量为3300。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述将丙烯酸酯单体、聚全氟甲基异丙基醚、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷混合时，还包括加入无机纳米材料一起混合。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，按重量份数计算，所述无机纳米材料2～10份。

5.根据权利要求3或4所述制备方法，其特征在于，所述无机纳米材料为纳米tio2、纳米sio2或纳米al2o3中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述将丙烯酸酯单体、聚全氟甲基异丙基醚、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷混合时，还包括加入水一起混合。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，按重量份数计算，所述水45～65份。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯或丙烯酸异丁酯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述全氟有机溶剂为十四氟己烷、全氟环己烷或全氟甲基环己烷中的一种或多种。

10.一种改性丙烯酸酯涂料，其特征在于，由权利要求1～9任一所述制备方法制备而成。

技术总结
本发明公开了一种改性丙烯酸酯涂料及其制备方法。所述改性丙烯酸酯涂料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸酯单体、聚全氟甲基异丙基醚、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷混合，同时加热使丙烯酸酯单体发生聚合反应，即得改性丙烯酸酯涂料；按重量份数计算，丙烯酸酯单体450～650份、聚全氟甲基异丙基醚10～50份、全氟有机溶剂10～50份、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷10～25份；聚全氟甲基异丙基醚的平均分子量为2500～3300。本发明通过丙烯酸酯单体、全氟有机溶剂、四甲基铵基笼形聚倍半硅氧烷和特定分子量的聚全氟甲基异丙基醚的配合，提高了丙烯酸酯涂料的耐酸性能。

技术研发人员：黎浩劲,卢锡洪,唐海龙,赵坚恒,叶庆华
受保护的技术使用者：广东省肇庆市质量计量监督检测所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16