一种高耐候性高韧性水性涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水性涂料技术领域，尤其涉及一种高耐候性高韧性水性涂料。
【背景技术】
[0002] 以水作为分散介质的涂料称为水性涂料，包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散 性涂料，水性涂料的附着力好、易于涂刷、成本较低，应用范围为广泛，然而，但是水性涂料 的耐候性和韧性往往不足，如何弥补这一缺点成为目前研宄的重点方向。将氟离子引入丙 烯酸酯中制成的新型材料具备优良的耐候性、防水性、机械性能，如何应用这一新型材料应 用于水性涂料，成为一个热门课题。
【发明内容】
[0003] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高耐候性高韧性水性涂料，耐 候性强、韧性好，且附着力、强度高，且具有防水性好、流平性好、强度高的特点。
[0004] 本发明提出的一种高耐候性高韧性水性涂料，其原料按重量份包括：改性二氧化 硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶液50-55份，甘油醇酸树脂15-18份，萜烯树脂14-17份，聚氧 乙烯月桂酸酯3-6份，羟甲基纤维素2. 5-2. 8份，重质碳酸钙6-9份，滑石粉3-4份，氧化锌 6-9份，亚油酸铝4-6份，分散剂0. 3-0. 6份，颜料5-7份，增韧剂2. 2-2. 5份，消泡剂0. 7-1 份，平流剂0. 5-1份，防霉剂0. 05-0. 1份，溶剂38-42份。
[0005] 优选地，改性二氧化硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶液、甘油醇酸树脂、萜烯树脂的重 量比为 52-53 :16-17 :15-16。
[0006] 优选地，重质碳酸钙、滑石粉、氧化锌、亚油酸铝的重量比为7-8 :3. 2-3. 5 :7-8 : 4. 5-5 〇
[0007] 优选地，其原料按重量份包括：改性二氧化硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶液52-53 份，甘油醇酸树脂16-17份，萜烯树脂15-16份，聚氧乙烯月桂酸酯4-5份，羟甲基纤维素 2. 6-2. 7份，重质碳酸钙7-8份，滑石粉3. 2-3. 5份，氧化锌7-8份，亚油酸铝4. 5-5份，分散 剂0. 4-0. 5份，颜料5. 5-6份，增韧剂2. 3-2. 4份，消泡剂0. 8-0. 9份，平流剂0. 6-0. 8份， 防霉剂0. 06-0. 08份，溶剂39-41份。
[0008] 优选地，改性二氧化硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份将 10-13份正硅酸乙酯、18-22份无水乙醇加入第一反应容器，升高第一反应容器及其内容物 温度至50-53°C，继续添加质量分数为20-23wt %的氨水、18-20份去离子水和8-10份无 水乙醇，保温6-8h后，加入10-12份硅烷偶联剂KH-570并保温3-5h得到物料A，用无水 乙醇洗涤物料A 3-5次后并浓缩至固体含量为35-40 %的物料B ;接着将55-58份去离子 水、2-2. 3份十二烷基苯磺酸钠、1. 5-1. 8份碳酸氢钠加入第二反应容器，搅拌均匀并升温 至70-73°C，继续加入8-10份丙烯酸丁酯、5. 5-6. 5份苯乙烯、2-3份甲基丙烯酸异冰片酯 和1. 5-1. 8份过硫酸铵，升高第一反应容器温度至80-85°C并保温30-35min得到物料C ;向 含有物料C的第一反应容器中加入11-14份甲基丙烯酸十二氟庚酯、4-8份丙烯酸丁酯和 1. 2-1. 5份过硫酸铵，保温4-5h后冷却至室温并调节pH值为6. 6-6. 8,得到物料D，将物料 B按3-5份/min的速度加入物料D并搅拌均匀得到改性二氧化硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶 液。
[0009] 优选地，改性二氧化硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份将 11-12份正硅酸乙酯、19-21份无水乙醇加入第一反应容器，升高第一反应容器及其内容物 温度至51-52°C，继续添加质量分数为2l-22wt %的氨水、19-19. 5份去离子水和9-9. 5份无 水乙醇，保温6. 5-7h后，加入11-11. 5份硅烷偶联剂KH-570并保温3. 5-4h得到物料A，用 无水乙醇洗涤物料A 3-4次后并浓缩至固体含量为36-38%的物料B ;接着将56-57份去离 子水、2. 1-2. 2份十二烷基苯磺酸钠、1. 6-1. 7份碳酸氢钠加入第二反应容器，搅拌均匀并 升温至71-72°C，继续加入8. 5-9份丙烯酸丁酯、5. 8-6. 2份苯乙烯、2. 2-2. 6份甲基丙烯酸 异冰片酯和1. 6-1. 7份过硫酸铵，升高第一反应容器温度至82-84°C并保温33-34min得到 物料C ;向含有物料C的第一反应容器中加入12-13份甲基丙烯酸十二氟庚酯、5-6份丙烯 酸丁酯和1. 3-1. 4份过硫酸铵，保温4. 2-4. 5h后冷却至室温并调节pH值为6. 7-6. 8,得到 物料D，将物料B按3-4份/min的速度加入物料D并搅拌均匀得到改性二氧化硅掺杂核壳 氟聚丙烯酸酯溶液。
[0010] 改性二氧化硅掺杂核壳氟聚丙烯酸酯溶液52-53份，甘油醇酸树脂16-17份，萜烯 树脂15-16份，聚氧乙烯月桂酸酯4-5份，羟甲基纤维素2. 6-2. 7份，重质碳酸钙7-8份，滑 石粉3. 2-3. 5份，氧化锌7-8份，亚油酸铝
[0011] 本发明以核壳氟聚丙烯酸酯溶液、氯磺化聚乙烯、三元乙丙橡胶作为成膜物质构 成的水分散性水性涂料，具有分散性好、附着力高、耐候性强、耐腐蚀性能好、强度高、抗剪 切力性能强的特点；核壳氟聚丙烯酸酯溶液的制备过程中，通过半连续种子乳液共聚合， 在引发剂过硫酸铵的作用下，制备以丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸异冰片酯为核，甲基 丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸丁酯为壳的核壳型含氟聚丙烯酸酯乳液，由于氟离子电负性大、 C-F键稳定且含氟侧链取向朝外，对含氟聚丙烯酸酯主链和内部分子可形成屏蔽保护，从而 大大提高了本发明的化学惰性、耐候性、耐油耐水性，同时，C-F键键距短、键能大，从而大幅 提高了本发明的力学性能，因此本发明具有回粘性好、成膜温度低、成膜性能优异的特点且 物理化学稳定性尚、机械性能良好；添加的改性>氧化娃、凹凸棒土、沸石粉进一步提尚了 本发明的耐候性、防水性能、附着力和强度，其中二氧化硅经硅烷偶联剂KH-570接枝改性 得到固体含量为30-40%的改性二氧化硅与核壳氟聚丙烯酸酯溶液有极佳的相容性，当本 发明收到外力作用时，改性二氧化硅能作为本发明分子间的交联点，均匀分布外力，防止本 发明破裂，进一步增强本发明的机械性能、防水性和抗冲击性能；乙二醇由于含有丰富的羟 基，为溶液分子间提供交联点，使本发明具备较高的交联程度，从而加快反应速度、增强溶 液稳定性，并且大大增强了本发明的防腐性能和柔韧性；硫酸钡、三聚氰胺的使用，大大增 强了本发明的阻燃性能。
【具体实施方式】
[0012] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0013] 实施例1
[0014] 本发明提出的一种高耐候性高韧性水性涂料，其原料按重量份包括：核壳氟聚丙 烯酸酯溶液55份，氯磺化聚乙烯15份，三元乙丙橡胶6份，改性二氧化硅15份，凹凸棒土 10份，沸石粉6份，硫酸钡2. 5份，三聚氰胺2份，乙二醇4份，分散剂2份，消泡剂1. 6份， 成膜助剂〇. 8份，平流剂1. 5份，平流助剂0. 7份，增稠剂2. 5份，去离子水20份；
[0015] 核壳氟聚丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份去将65份去离子水、3. 2份十二 烷基苯磺酸钠、1. 8份碳酸氢钠加入第一反应容器，搅拌均匀并升温至70°C，继续加入10份 丙烯酸丁酯、4份苯乙烯、2. 5份甲基丙烯酸异冰片酯和1. 1份过硫酸铵，升高第一反应容器 温度至83°C并保温32min得到物料A ;向含有物料A的第一反应容器中加入17份甲基丙烯 酸十二氟庚酯、5份丙烯酸丁酯和1. 2份过硫酸铵，保温3h后冷却至室温并调节pH值为7， 得到核壳氟聚丙烯酸酯溶液；
[0016]改性二氧化硅的制备过程中，按重量份将22份正硅酸乙酯、39份无水乙醇加入第 一反应容器，升高第一反应容器及其内容物温度至50°C，继续添加质量分数为22wt %的氨 水、14份去离子水和10份无水乙醇，保温6h后，加入14份硅烷偶联剂KH-570并保温3h得 到物料A，用无水乙醇洗涤物料A 5次后并浓缩得到改性二氧化硅；其中，改性二氧化硅中 固体含量为30%。
[0017] 实施例2
[0018] 本发明提出的一种高耐候性高韧性水性涂料，其原料按重量份包括：核壳氟聚丙 烯酸酯溶液52份，氯磺化聚乙烯18份，三元乙丙橡胶3份，改性二氧化硅18份，凹凸棒土 7 份，沸石粉9份，硫酸钡1. 5份，三聚氰胺3. 5份，乙二醇3份，分散剂5份，消泡剂1. 3份， 成膜助剂1. 2份，平流剂1. 2份，平流助剂1份，增稠剂2份，去离子水40份；
[0019]核壳氟聚丙烯酸酯溶液的制备过程中，按重量份去将60份去离子水、3. 5份十二 烷基苯磺酸钠、1. 6份碳酸氢钠加入第一反应容器，搅拌均匀并升温至75°C，继续加入8份 丙烯酸丁酯、6份苯乙烯、2. 2份甲基丙烯酸异冰片酯和1. 4份过硫酸铵，升高第一反应容器 温度至80°C并保温35min得到物料A ;向含有物料A的第一反应容器中加入14份甲