水性丙烯酸防霧涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水性丙烯酸防霧涂料及其制備方法，防霧涂料包括底層涂料和面層涂料，面層涂料包含丙烯酸乳液、成膜助劑、流平劑、增稠劑和消泡劑，丙烯酸乳液由包括丙烯酸烷基酯、多元醇（甲基）丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸及交聯單體的單體原料經乳液聚合制備得到，底層涂料包含有機硅改性丙烯酸乳液、成膜助劑、流平劑、增稠劑和消泡劑，有機硅改性丙烯酸乳液由包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、有機硅單體及交聯單體的單體原料經乳液聚合制備得到。本發(fā)明由底層涂料和面層涂料組合得到水性丙烯酸防霧涂料，由其制備的防霧涂層具有良好的附著力、耐水性及防霧性能。
【專利說明】水性丙烯酸防霧涂料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料【技術領域】，具體涉及一種水性丙烯酸防霧涂料及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 透明基材如玻璃、透明樹脂材料在使用過程中，當基材兩側出現一定溫差時，低溫 一側基材表面水份的飽和蒸汽壓低于周圍環(huán)境的蒸汽壓時，水汽向基材表面聚集并以微小 水珠的形式形成霧，對光線形成折射和漫射，從而顯著降低基材的透光率，因而在一些特殊 應用領域例如汽車擋風玻璃、眼鏡片等，對具有防霧功能的基材有廣泛需求。
[0003]在基材表面涂覆防霧涂料形成防霧涂層是目前防霧技術的主要研究方向，包括疏 水性防霧涂層和親水性防霧涂層。其中，丙烯酸酯類涂料形成的涂層是親水性防霧涂層的 主要品種之一，但現有丙烯酸酯涂層對基材的附著力較差，通常需要對基材進行特殊活化 處理或增加底涂層，同時涂層經過長時間水流沖刷后表面親水物質由于耐水性差而發(fā)生流 失，導致涂層持續(xù)性防霧效果不好，無法完全滿足實際應用要求。


【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決上述現有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種水性丙烯酸防霧涂料及其制 備方法，該涂料包括底層涂料和面層涂料，底層涂料和面層涂料固化后形成的復合涂層對 基材具有很好的附著力，使涂層整體具有優(yōu)異的耐水性和持續(xù)親水防霧性能。
[0005] 本發(fā)明采用的技術方案是：
[0006] -種水性丙烯酸防霧涂料，包括底層涂料和面層涂料，所述底層涂料包含有機硅 改性丙烯酸乳液、成膜助劑、流平劑、增稠劑和消泡劑，所述面層涂料包含丙烯酸乳液、成膜 助劑、流平劑、增稠劑和消泡劑；
[0007]所述有機硅改性丙烯酸乳液由包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、有機 硅單體及交聯單體的單體原料經乳液聚合制備得到，所述有機硅單體為乙烯基烷氧基硅 烷，所述丙烯酸烷基酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸 異辛酯中的一種或幾種；
[0008]所述丙烯酸乳液由包括丙烯酸烷基酯、多元醇（甲基）丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙 烯酸及交聯單體的單體原料經乳液聚合制備得到，所述丙烯酸烷基酯選自丙烯酸正丁酯、 丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。
[0009]本發(fā)明的水性丙烯酸防霧涂料包括對基材有優(yōu)異附著力的底層涂料和親水性的 面層涂料組成，均以相應的乳液為主要成分，并通過底層涂料形成的涂層提高面層與基材 的附著力，使由本發(fā)明的涂料制備的涂層具有良好的防霧性能和耐水性。
[0010] 優(yōu)選地，所述有機硅改性丙烯酸乳液的玻璃化轉變溫度為25_30°C，所述丙烯酸乳 液的玻璃化轉變溫度為25-30°C。
[0011] 優(yōu)選地，所述有機硅改性丙烯酸乳液的固含量為47-50%。
[0012]優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液的固含量為40-46%。
[0013]優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液的單體原料中，所述丙烯酸烷基酯包括丙烯酸正丁酯和 丙烯酸異辛酯。
[0014]本發(fā)明中含羥基的（甲基）丙烯酸酯表示含羥基的丙烯酸酯和/或含羥基的甲基 丙烯酸酯，含環(huán)氧基的（甲基）丙烯酸酯表示含環(huán)氧基的丙烯酸酯和/或含環(huán)氧基的甲基 丙烯酸酯，（甲基）丙烯酸表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
[0015]所述丙烯酸乳液的單體原料中，交聯單體為含羥基的（甲基）丙烯酸酯、含環(huán)氧基 的（甲基）丙烯酸酯、含羥基的丙烯酰胺中的一種或幾種。
[0016]優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液的單體原料中，交聯單體選自丙烯酸-羥乙酯、丙烯 酸-羥丙酯、甲基丙烯酸-羥丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、N- 丁氧甲基丙烯酰胺、N-羥甲 基丙烯酰胺中的一種或幾種，通過加入交聯單體，使面層涂料形成的涂層具有好的親水性 和耐水性。
[0017]本發(fā)明中，多元醇（甲基）丙烯酸酯表示多元醇丙烯酸酯和/或多元醇甲基丙烯 酸酯。
[0018]優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液的單體原料中，多元醇（甲基）丙烯酸酯選自三（甲基丙 烯酸）三羥甲基丙烷酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙二醇雙丙烯酸酯、乙二醇二（甲基 丙烯酸）酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種，可提高反應體系的穩(wěn)定性及成膜后對 基材表面的附著力。
[0019]優(yōu)選地，所述有機硅改性丙烯酸乳液的單體原料還包括含雙鍵的酮羰基化合物， 底層涂料中包含具有兩個或兩個以上酰肼基的化合物，所述具有兩個或兩個以上酰肼基的 化合物中的酰肼基與含雙鍵的酮羰基化合物中的酮羰基的摩爾比為1: (〇. 6-1)。
[0020] 進一步優(yōu)選地，所述含雙鍵的酮羰基化合物為雙丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰 氧基乙基酯、甲基乙烯基酮中的一種或幾種，所述具有兩個或兩個以上酰肼基的化合物為 碳酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、草酸二酰肼中的一種或幾種。
[0021] 所述有機娃改性丙稀酸乳液的單體原料中，有機娃單體為乙稀基燒氧基娃燒，所 述燒氧基包括甲氧基、乙氧基或異丙氧基，優(yōu)選為乙氧基。
[0022] 優(yōu)選地，所述有機硅改性丙烯酸乳液的單體原料中，交聯單體包括含羥基的（甲 基）丙烯酸酯、環(huán)氧基的（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸中的一種或幾種。含羥基的 (甲基）丙烯酸酯優(yōu)選丙烯酸-羥乙酯、丙烯酸-羥丙酯、甲基丙烯酸-羥丙酯中一種或幾 種；含環(huán)氧基的（甲基）丙烯酸酯優(yōu)選甲基丙烯酸縮水甘油酯。
[0023]優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液由包括以下按重量份數計的單體原料經乳液聚合制備得 到：
[0024] 丙烯酸烷基酯 80-100重量份； 交聯單體 40-65重量份； 丙烯酸和甲基丙烯酸 18-40重量份； 多元醇（甲基）丙烯酸酯18-55重量份；
[0025]所述丙烯酸：甲基丙烯酸的質量比為2: (1-2)。
[0026]所述有機硅改性丙烯酸乳液的單體原料包括含雙鍵的酮羰基化合物，底層涂料包 含具有兩個或兩個以上酰肼基的化合物時，優(yōu)選地，所述含雙鍵的酮羰基化合物的用量為2-5重量份。
[0027] 優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液的單體原料還包括甲基丙烯酸酯環(huán)己酯、C9叔碳酸乙烯 酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異冰片酯中的一種以上，可以提高聚合物的耐水性及涂膜 的光澤度，用量為8-20重量份。
[0028] 本發(fā)明通過交聯單體與丙烯酸、甲基丙烯酸的單體組合及增加單體用量提高丙烯 酸樹脂共聚產物的親水性，使含該丙烯酸乳液的面層涂料成膜后形成透明的親水性丙烯酸 涂層。
[0029] 優(yōu)選地，所述有機硅改性丙烯酸乳液由包括以下按重量份數計的單體原料經乳液 聚合制備得到：
[0030] 甲基丙烯酸甲酯 90-120重量份； 苯乙烯 0-22重量份； 丙烯酸烷基酯 70-85重量份； 有機硅單體 15-25重量份； 交聯單體 2-3重量份。
[0031] 優(yōu)選地，所述有機硅改性丙烯酸乳液的單體原料還包括甲基丙烯酸環(huán)己酯、C9叔 碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異冰片酯中的一種以上，用量為5-20重量份。
[0032] 優(yōu)選地，所述底層涂料包括170-185重量份的有機硅改性丙烯酸乳液和5-12重量 份的成膜助劑。
[0033] 所述底層涂料中的成膜助劑無特殊限制，優(yōu)選醇酯十二、丙二醇單油酸酯、二異丙 醇己二酸酯、水溶性硅油中的一種或幾種。底層涂料中還可含有其他常用涂料助劑，無特殊 限制，包括增稠齊?、流平劑、消泡劑以及防霉齊?、抗凍劑、防腐蝕添加劑等涂料制備中的常用 助劑。
[0034] 優(yōu)選地，所述底層涂料在25°C的動力粘度值為400_2000mPa·s。
[0035] 優(yōu)選地，所述面層涂料包括165-175重量份的丙烯酸乳液和10-25重量份的成膜 助劑。
[0036] 所述面層涂料中的成膜助劑無特殊限制，優(yōu)選醇酯十二、丙二醇單油酸酯、二異丙 醇己二酸酯、水溶性硅油中的一種以上。面層涂料中含有其他常用涂料助劑，無特殊限制， 包括增稠劑、流平劑、消泡劑等清漆制備中常用的助劑，以及防霉劑、抗凍劑、防腐蝕添加劑 等，具體物質及用量沒有特殊要求。
[0037] 優(yōu)選地，所述面層涂料在25°C的動力粘度值為400_2000mPa·s。
[0038] 本發(fā)明的水性丙烯酸防霧涂料的制備方法，包括面層涂料的制備和底層涂料的制 備，面層涂料的制備包括以下步驟：
[0039] (1)將乳化劑與水混合，加入丙烯酸烷基酯、交聯單體、甲基丙烯酸、丙烯酸、多元 醇（甲基）丙烯酸酯及引發(fā)劑溶液進行乳化，得到預乳化液；
[0040] (2)將乳化劑與水混合，加入引發(fā)劑溶液和占步驟（1)中預乳化液總質量 5% -12%的預乳化液，升溫反應，得到種子乳液，所述占步驟（1)中預乳化液總質量 5% -12%的預乳化液與本步驟中水的質量比為I:(5-10);
[0041] ⑶向種子乳液中滴加剩余預乳化液進行聚合反應，滴加過程反應溫度為 78-83°C，滴加完成后升溫至83-85°C繼續(xù)反應1-1. 5h，降溫，調節(jié)pH至7?8,得到丙烯酸 乳液；
[0042] (4)將成膜助齊?、流平劑、增稠劑、消泡劑與丙烯酸乳液混合，控制pH值為8?9， 得到面層涂料。
[0043]本發(fā)明中，乳化劑無特殊限制。
[0044]優(yōu)選地，所述步驟（1)中，乳化劑為反應型乳化劑和陰離子型乳化劑的復合乳化 齊IJ，所述反應型乳化劑選自烯丙氧基羥丙磺酸鈉、甲基烯丙羥丙磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、烷 基酰胺乙烯磺酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉中的一種或幾種，所述陰離子型乳化劑選自十二烷基 硫酸鈉、油酸鈉、松香酸鈉、月桂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽 中的一種或幾種。
[0045] 優(yōu)選地，所述步驟（2)中，乳化劑為反應性乳化劑與離子型乳化劑和/或非離子型 乳化劑的復合乳化劑，所述反應性乳化劑選自烯丙氧基羥丙磺酸鈉、甲基烯丙羥丙磺酸鈉、 乙烯基磺酸鈉、烷基酰胺乙烯磺酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉中的一種或幾種，所述離子型乳化劑 為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和/或烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽。
[0046] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述升溫反應是升溫至75_80°C，待反應液泛藍光后保溫 5_10min〇
[0047] 所述引發(fā)劑溶液為引發(fā)劑的水溶液，所述引發(fā)劑為過硫酸鹽熱分解引發(fā)劑，包括 過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀等。
[0048] 優(yōu)選地，所述滴加的時間為2. 5_4h。
[0049] 優(yōu)選地，所述底層涂料的制備包括以下步驟：
[0050] 將乳化劑與水混合，將甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、有機硅單體、丙烯酸烷基酯、交聯 單體及引發(fā)劑溶液進行乳化，得到預乳化液；
[0051] 將乳化劑與水混合，加入引發(fā)劑溶液和占預乳化液總質量15% -25%的預乳化 液，升溫反應，反應完成得到種子乳液，向種子乳液中滴加剩余預乳化液進行聚合反應，滴 加過程的反應溫度為80-85°C，滴加完成后升溫至85-90°C繼續(xù)反應1-1. 5h，降溫，調節(jié)pH 至7?8,得到有機硅改性丙烯酸乳液；
[0052] 將成膜助劑、流平劑、增稠劑、消泡劑與有機硅改性丙烯酸乳液混合，控制pH值為 8?9,得到底層涂料。
[0053] 本發(fā)明中，乳化劑無特殊限制。
[0054] 優(yōu)選地，所述預乳化液制備過程中，所述乳化劑為反應性乳化劑和陰離子型乳化 劑的復合乳化劑，所述反應型乳化劑選自烯丙氧基羥丙磺酸鈉、甲基烯丙羥丙磺酸鈉、乙烯 基磺酸鈉、烷基酰胺乙烯磺酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉中的一種或幾種，所述陰離子型乳化劑選 自十二烷基硫酸鈉、油酸鈉、松香酸鈉、月桂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚醚磺基琥珀 酸單酯鈉鹽中的一種或幾種。
[0055] 優(yōu)選地，所述種子乳液制備過程中，乳化劑為包括反應性乳化劑與離子型乳化劑 和/或非離子型乳化劑的復合乳化劑，所述反應型乳化劑選自烯丙氧基羥丙磺酸鈉、甲基 烯丙羥丙磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、烷基酰胺乙烯磺酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉中的一種或幾種。 所述離子型乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和/或烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽。
[0056] 本發(fā)明進一步提供所述水性丙烯酸防霧涂料的應用，用于制備防霧涂層，方法是 在基材上涂覆底層涂料，表干后得到底層，再涂覆面層涂料，固化后得到防霧涂層。所述應 用中，涂覆底層涂料后表干，使所得底層不影響面層涂料的涂覆即可。
[0057] 優(yōu)選地，所述底層的厚度為15-20μm，所述防霧涂層的厚度為30-50μm。
[0058] 本發(fā)明有益的技術效果：本發(fā)明的水性丙烯酸防霧涂料包括對基材有優(yōu)異附著力 的底層涂料和面層涂料，均以相應的聚合物乳液為主要成分，所得涂料形成的復合涂層具 有良好的附著力、耐水性和持續(xù)防霧性能（涂層表面在25°C與水的接觸角小于20° )，可應 用于防霧【技術領域】，且原料易得，制備工藝簡單，安全環(huán)保，便于產業(yè)化。

【具體實施方式】
[0059] 以下給出具體的實施例對本發(fā)明進行進一步的說明。
[0060] 實施例1
[0061] 面層涂料的制備方法，包括以下操作步驟：
[0062] 制備面層丙烯酸乳液：
[0063] 稱取2. 5g過硫酸銨溶于40g去離子水中得到引發(fā)劑溶液；
[0064] 稱取I.Og十二烷基硫酸鈉、2.Og對苯乙烯磺酸鈉與140g去離子水混合，加入丙烯 酸正丁酯142. 5g、丙烯酸異辛酯40g、三（甲基丙烯酸）三羥甲基丙烷酯60g、甲基丙烯酸 45g、丙烯酸22. 5g、甲基丙烯酸羥乙酯99g、N-羥甲基丙烯酰胺22. 5g及30g引發(fā)劑溶液， 得到預乳化液；
[0065] 稱取2. 5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽（MS-1乳化劑，江蘇省海安石油化工 廠）、2. 5g對苯乙烯磺酸鈉與360g去離子水混合升溫至8(TC，加入IOg引發(fā)劑溶液和60. 5g預乳化液，待乳液泛明顯藍光后保溫反應l〇min，得到種子乳液；
[0066] 向種子乳液中滴加剩余預乳化液，滴加過程反應溫度為80°C，滴加時間為3h，滴 加完成后升溫至85°C，保溫反應I.5h后降溫至45°C，用氨水調pH值至7,繼續(xù)攪拌IOmin后 過濾出料，得到丙烯酸乳液，固含量為44. 7%，采用差示掃描量熱法（DSC)根據GB19466-2 測試乳液的玻璃化轉變溫度為25. 5°C;
[0067] 將防霉劑0. 2g、消泡劑I.Og、成膜助劑水溶性硅油10g、流平劑（BPLE/B，上海摩田 化工有限公司）5g、增稠劑Rm-8w6g、抗凍劑聚乙二醇（200)6g與171g丙烯酸乳液混合，力口 氨水調節(jié)pH值為8,攪拌，過濾，得到面層涂料，采用NDJ-I旋轉式粘度計測試其在25°C的 動力粘度值為1200mPa·s。
[0068] 實施例2
[0069] 面層涂料的制備方法，包括以下操作步驟：
[0070] 制備丙烯酸乳液：
[0071] 稱取2. 5g過硫酸銨溶于40g去離子水中得到引發(fā)劑溶液；
[0072]稱取I.Og十二烷基硫酸鈉、2.Og對苯乙烯磺酸鈉與170g去離子水混合，加入丙烯 酸正丁酯137. 5g、丙烯酸異辛酯30g、三（甲基丙烯酸）三羥甲基丙烷酯45g、C9叔碳酸乙 烯酯30g、甲基丙烯酸45g、丙烯酸22. 5g、甲基丙烯酸輕乙酯69g、N-輕甲基丙烯酰胺22. 5g 及30g引發(fā)劑溶液，得到預乳化液；
[0073] 稱取2. 5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽（MS-1乳化劑，江蘇省海安石油化工 廠）、2. 5g對苯乙烯磺酸鈉與390g去離子水混合升溫至80°C，加入IOg引發(fā)劑溶液和40. 3g 預乳化液，待乳液泛明顯藍光后保溫反應l〇min，得到種子乳液；
[0074] 向種子乳液中滴加剩余預乳化液，滴加過程反應溫度為80°C，滴加時間為3h，滴 加完成后升溫至85°C，保溫反應1.5h后降溫至45°C，用氨水調pH值至7,繼續(xù)攪拌IOmin后 過濾出料，得到丙烯酸乳液，固含量為40. 6%，采用差示掃描量熱法（DSC)根據GB19466-2 測試乳液的玻璃化轉變溫度為26. 5°C;
[0075] 將防霉劑0. 2g、消泡劑I.Og、成膜助劑水溶性硅油10g、流平劑（BPLE/B，上海摩田 化工）5g、增稠劑Rm-8w6g、抗凍劑聚乙二醇（200)6g與171g丙烯酸乳液混合，加氨水調節(jié) pH值為8,攪拌，過濾，得到面層涂料，采用NDJ-I旋轉式粘度計測試其在25°C的動力粘度值 為IlOOmPa·s。
[0076] 實施例3
[0077] 面層涂料的制備方法，包括以下操作步驟：
[0078]制備丙烯酸乳液：
[0079] 稱取2. 5g過硫酸銨溶于40g去離子水中得到引發(fā)劑溶液；
[0080] 稱取I.Og十二烷基硫酸鈉、2.Og對苯乙烯磺酸鈉與140g去離子水混合，加入丙烯 酸正丁酯137. 5g、丙烯酸異辛酯40g、三（甲基丙烯酸）三羥甲基丙烷酯85g、甲基丙烯酸 25g、丙烯酸25g、甲基丙烯酸羥乙酯91. 5g、N-羥甲基丙烯酰胺22. 5g及30g引發(fā)劑溶液， 得到預乳化液；
[0081] 稱取I. 5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽（MS-1乳化劑，江蘇省海安石油化工 廠）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉I. 〇g、2. 5g對苯乙烯磺酸鈉與360g去離子水混合升溫至 80°C，加入IOg引發(fā)劑溶液和62g預乳化液，待乳液泛明顯藍光后保溫反應lOmin，得到種子 乳液；
[0082] 向種子乳液中滴加剩余預乳化液，滴加過程反應溫度為80°C，滴加時間為3h，滴 加完成后升溫至85°C，保溫反應1.5h后降溫至45°C，用氨水調pH值至7,繼續(xù)攪拌IOmin后 過濾出料，得到丙烯酸乳液，固含量為44. 4%，采用差示掃描量熱法（DSC)根據GB19466-2 測試乳液的玻璃化轉變溫度為26. 7°C;
[0083] 將防霉劑0. 2g、消泡劑I.Og、成膜助劑水溶性硅油10g、流平劑BPLE/B5g、增稠劑 Rm-8w6g、抗凍劑聚乙二醇（200)6g與171g丙烯酸乳液混合，用氨水調pH值為8,攪拌，過 濾，得到面層涂料，采用NDJ-I旋轉式粘度計測試其在25°C的動力粘度值為1200mPa·s。
[0084] 實施例4
[0085] 底層涂料的制備方法，包括以下操作步驟：
[0086] 制備有機硅改性丙烯酸乳液：
[0087]稱取2. 5g過硫酸銨溶于40g去離子水中得到引發(fā)劑溶液；
[0088] 稱取I.Og十二烷基硫酸鈉、2.Og烷基酰胺乙烯磺酸鈉（DNS-86)與140g去離子水 攪拌混合，加入甲基丙烯酸甲酯230g、甲基丙烯酸環(huán)己酯43g、丙烯酸正丁酯150g、乙烯基 三甲氧基硅烷48g、丙烯酸4g及30g引發(fā)劑溶液，攪拌20min，得到預乳化液；
[0089]稱取2.5g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、2.5g烷基酰胺乙烯磺酸鈉（DNS-86)與330g 去離子水混合攪拌，升溫至80°C，加入IOg引發(fā)劑溶液和164g預乳化液，待乳液泛明顯藍光 后保溫反應IOmin,得到種子乳液；
[0090] 向種子乳液中滴加剩余預乳化液，滴加過程反應溫度為85°C，在2h內滴完，升溫 至88°C，繼續(xù)保溫I. 5h后降溫至45°C，用氨水調pH值至7?8,過濾出料，得到有機硅改性 丙烯酸乳液，固含量為48. 6%，采用差示掃描量熱法（DSC)根據GB19466-2測試乳液的玻璃 化轉變溫度為27.8°C。
[0091] 將有機硅改性丙烯酸乳液180g、防霉劑0. 2g、消泡劑I.Og、水分子阻隔劑I.Og、成 膜助劑水溶性硅油5g、流平劑（BPLE/B，上海摩田化工）5g、增稠劑Rm-8w6g、抗凍劑聚乙二 醇（200) 6g混合，測得pH值為8,攪拌，過濾，得到底層涂料，采用NDJ-I旋轉式粘度計測試 其在25°C的動力粘度值為1500mPa·s。
[0092] 實施例5
[0093] 底層涂料的制備方法，包括以下操作步驟：
[0094] 制備有機硅改性丙烯酸乳液：
[0095] 稱取2. 5g過硫酸銨溶于40g去離子水中得到引發(fā)劑溶液；
[0096] 稱取I.Og十二烷基硫酸鈉、2.Og烷基酰胺乙烯磺酸鈉（DNS-86)與120g去離子水 攪拌混合均勻，加入甲基丙烯酸甲酯200g、C9叔碳酸乙烯酯40g、丙烯酸正丁酯167g、苯乙 烯42g、乙烯基三甲氧基硅烷36g、丙烯酸6g、由6g雙丙酮丙烯酰胺溶于20g去離子水得到 的溶液及30g引發(fā)劑溶液，攪拌，得到預乳化液；
[0097] 稱取I. 5g烷基酚聚醚磺基琥珀酸單酯鈉鹽（MS-1乳化劑，江蘇省海安石油化工 廠）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉l.〇g、2.5g烷基酰胺乙烯磺酸鈉（DNS-86)與330g去離子水 混合攪拌，升溫至80°C，加入IOg引發(fā)劑溶液和111. 7g預乳化液，待乳液泛明顯藍光后保溫 反應IOmin,得到種子乳液；
[0098] 向種子乳液中滴加剩余預乳化液,滴加過程反應溫度為85°C,在2h內滴完，升溫 至88°C，保溫I. 5h后降溫至45°C，用氨水調pH值至7,加入5g己二酸二酰肼溶解于IOg水 得到的溶液，過濾出料，得到有機硅改性丙烯酸乳液，固含量為49. 7 %，采用差示掃描量熱 法（DSC)根據GB19466-2測試乳液的玻璃化轉變溫度為26. 3°C。
[0099] 將有機硅改性丙烯酸乳液180g、防霉劑0. 2g、消泡劑I.Og、水分子阻隔劑I.Og、 成膜助劑水溶性硅油5g、流平劑（BPLE/B，上海摩田化工）5g、增稠劑Rm-8w6g、聚乙二醇 (200) 6g混合，加氨水調節(jié)pH值為8,攪拌，過濾，得到底層涂料，采用NDJ-I旋轉式粘度計 測試其在25°C的動力粘度值為HOOmPa·s。
[0100] 測試實施例
[0101] 以實施例1?3制備的面層涂料和實施例4?5制備的底層涂料組合得到1-4號 水性丙烯酸防霧涂料，見表1。由1-4號水性丙烯酸防霧涂料分別制備丙烯酸防霧涂層，制 備方法為：將底層涂料在0. 3?0. 5MPa氣壓下用七孔高霧化噴漆槍噴涂于50mmX50mm、厚 度為Imm經乙醇擦拭過的玻璃基片上，約0. 5h表干后得到厚度為15-25μm的底層，再噴涂 面層涂料，于80°C固化2h，得到1-4號帶有防霧涂層的待測樣品，涂層總厚度為30-50μm。
[0102] 根據GB9286-98百格測試標準測定涂料成膜后的附著力，記為Od的附著力。
[0103] 測試防霧涂層的持續(xù)附著力、耐水性和持續(xù)親水性，方法為：將所得待測樣品置于 25°C水中，使2/3面積的防霧涂層浸于水中3d，觀察防霧涂層發(fā)白和脫落的程度，考察防霧 涂層的耐水性；將樣品取出后測試被浸部分防霧涂層在25°C與水的接觸角，與未浸泡前的 接觸角對比，接觸角采用接觸角測量儀（型號為JGW-360A)測定，考察防霧涂層的持續(xù)親水 性；將樣品取出后測試被浸部分防霧涂層的附著力，與未浸泡前的附著力對比，考察防霧涂 層的持續(xù)附著力。
[0104] 測試結果見表1。
[0105] 表 1

【權利要求】
1. 一種水性丙烯酸防霧涂料，包括底層涂料和面層涂料，所述底層涂料包含有機硅改 性丙烯酸乳液、成膜助劑、流平劑、增稠劑和消泡劑，所述面層涂料包含丙烯酸乳液、成膜助 齊IJ、流平劑、增稠劑和消泡劑； 所述有機硅改性丙烯酸乳液由包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、有機硅單 體及交聯單體的單體原料經乳液聚合制備得到，所述有機硅單體為乙烯基烷氧基硅烷，所 述丙烯酸烷基酯為丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸異辛 酯中的一種或幾種； 所述丙烯酸乳液由包括丙烯酸烷基酯、多元醇（甲基）丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸 及交聯單體的單體原料經乳液聚合制備得到，所述丙烯酸烷基酯選自丙烯酸正丁酯、丙烯 酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。
2. 如權利要求1所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述有機硅改性丙烯酸乳液 的玻璃化轉變溫度為25-30°C，所述丙烯酸乳液的玻璃化轉變溫度為25-30°C。
3. 如權利要求1所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的固含量為 40-46%。
4. 如權利要求1-3所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液由包括以 下按重量份數計的單體原料經乳液聚合制備得到： 丙烯酸烷基酯 80-100重量份； 交聯單體 40-65重量份； 丙烯酸和甲基丙烯酸 18-40重量份； 多元醇（甲基）丙烯酸酯18-55重量份； 所述丙烯酸：甲基丙烯酸的質量比為2: (1-2)。
5. 如權利要求1-3任一項所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述多元醇（甲基） 丙烯酸酯選自三羥甲基丙烷三（甲基丙烯酸）酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙二醇雙丙 烯酸酯、乙二醇二（甲基丙烯酸）酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種。
6. 如權利要求1-3任一項所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述有機硅改性丙 烯酸乳液由包括以下按重量份數計的單體原料經乳液聚合制備得到： 甲基丙烯酸甲酯 90-120重量份； 苯乙烯 0-22重量份； 丙烯酸烷基酯 70-85重量份； 有機硅單體 15-25重量份； 交聯單體 2-3重量份。
7. 如權利要求1-3任一項所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述有機硅改性丙 烯酸乳液的單體原料還包括含雙鍵的酮羰基化合物，所述底層涂料還包含具有兩個或兩個 以上酰肼基的化合物。
8. 如權利要求1-3任一項所述水性丙烯酸防霧涂料，其特征在于，所述面層涂料包括 165-175重量份的丙烯酸乳液和10-25重量份的成膜助劑。
9. 如權利要求1-3任一項所述水性丙烯酸防霧涂料的制備方法，其特征在于，所述面 層涂料的制備包括以下步驟： (1) 將乳化劑與水混合，加入丙烯酸烷基酯、交聯單體、甲基丙烯酸、丙烯酸、多元醇 (甲基）丙烯酸酯及引發(fā)劑溶液進行乳化，得到預乳化液； (2) 將乳化劑與水混合，加入引發(fā)劑溶液和占步驟⑴中預乳化液總質量5% -12%的 預乳化液，升溫反應，得到種子乳液，所述占步驟（1)中預乳化液總質量5%-12%的預乳化 液與本步驟中水的質量比為I:(5-10); (3) 向種子乳液中滴加剩余預乳化液進行聚合反應，滴加過程反應溫度為78-83°C，滴 加完成后升溫至83-85°C繼續(xù)反應1-1. 5h，降溫，調節(jié)pH至7?8,得到丙烯酸乳液； (4) 將成膜助劑、流平劑、增稠劑、消泡劑與丙烯酸乳液混合，控制pH值為8?9,得到 面層涂料。
10. 如權利要求1-3任一項所述水性丙烯酸防霧涂料的制備方法，其特征在于，所述底 層涂料的制備包括以下步驟： 將乳化劑與水混合，將甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、有機硅單體、丙烯酸烷基酯、交聯單體 及引發(fā)劑溶液進行乳化，得到預乳化液； 將乳化劑與水混合，加入引發(fā)劑溶液和占預乳化液總質量15% -25%的預乳化液，升 溫反應，反應完成得到種子乳液，向種子乳液中滴加剩余預乳化液進行聚合反應，滴加過程 的反應溫度為80-85°C，滴加完成后升溫至85-90°C繼續(xù)反應1-1. 5h，降溫，調節(jié)pH至7? 8, 得到有機硅改性丙烯酸乳液； 將成膜助劑、流平劑、增稠劑、消泡劑與有機硅改性丙烯酸乳液混合，控制pH值為8? 9, 得到底層涂料。
【文檔編號】C08F212/08GK104212293SQ201410429192
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日:2014年8月27日
【發(fā)明者】丁小衛(wèi), 唐建振, 雷生山, 祝琳 申請人:深圳市安品有機硅材料有限公司