一種高耐候性高韌性水性涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐候性高韌性水性涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 以水作為分散介質(zhì)的涂料稱為水性涂料，包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散 性涂料，水性涂料的附著力好、易于涂刷、成本較低，應(yīng)用范圍為廣泛，然而，但是水性涂料 的耐候性和韌性往往不足，如何彌補這一缺點成為目前研宄的重點方向。將氟離子引入丙 烯酸酯中制成的新型材料具備優(yōu)良的耐候性、防水性、機械性能，如何應(yīng)用這一新型材料應(yīng) 用于水性涂料，成為一個熱門課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高耐候性高韌性水性涂料，耐 候性強、韌性好，且附著力、強度高，且具有防水性好、流平性好、強度高的特點。
[0004] 本發(fā)明提出的一種高耐候性高韌性水性涂料，其原料按重量份包括：改性二氧化 硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶液50-55份，甘油醇酸樹脂15-18份，萜烯樹脂14-17份，聚氧 乙烯月桂酸酯3-6份，羥甲基纖維素2. 5-2. 8份，重質(zhì)碳酸鈣6-9份，滑石粉3-4份，氧化鋅 6-9份，亞油酸鋁4-6份，分散劑0. 3-0. 6份，顏料5-7份，增韌劑2. 2-2. 5份，消泡劑0. 7-1 份，平流劑0. 5-1份，防霉劑0. 05-0. 1份，溶劑38-42份。
[0005] 優(yōu)選地，改性二氧化硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶液、甘油醇酸樹脂、萜烯樹脂的重 量比為 52-53 :16-17 :15-16。
[0006] 優(yōu)選地，重質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、氧化鋅、亞油酸鋁的重量比為7-8 :3. 2-3. 5 :7-8 : 4. 5-5 〇
[0007] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：改性二氧化硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶液52-53 份，甘油醇酸樹脂16-17份，萜烯樹脂15-16份，聚氧乙烯月桂酸酯4-5份，羥甲基纖維素 2. 6-2. 7份，重質(zhì)碳酸鈣7-8份，滑石粉3. 2-3. 5份，氧化鋅7-8份，亞油酸鋁4. 5-5份，分散 劑0. 4-0. 5份，顏料5. 5-6份，增韌劑2. 3-2. 4份，消泡劑0. 8-0. 9份，平流劑0. 6-0. 8份， 防霉劑0. 06-0. 08份，溶劑39-41份。
[0008] 優(yōu)選地，改性二氧化硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶液的制備過程中，按重量份將 10-13份正硅酸乙酯、18-22份無水乙醇加入第一反應(yīng)容器，升高第一反應(yīng)容器及其內(nèi)容物 溫度至50-53°C，繼續(xù)添加質(zhì)量分數(shù)為20-23wt %的氨水、18-20份去離子水和8-10份無 水乙醇，保溫6-8h后，加入10-12份硅烷偶聯(lián)劑KH-570并保溫3-5h得到物料A，用無水 乙醇洗滌物料A 3-5次后并濃縮至固體含量為35-40 %的物料B ;接著將55-58份去離子 水、2-2. 3份十二烷基苯磺酸鈉、1. 5-1. 8份碳酸氫鈉加入第二反應(yīng)容器，攪拌均勻并升溫 至70-73°C，繼續(xù)加入8-10份丙烯酸丁酯、5. 5-6. 5份苯乙烯、2-3份甲基丙烯酸異冰片酯 和1. 5-1. 8份過硫酸銨，升高第一反應(yīng)容器溫度至80-85°C并保溫30-35min得到物料C ;向 含有物料C的第一反應(yīng)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份過硫酸銨，保溫4-5h后冷卻至室溫并調(diào)節(jié)pH值為6. 6-6. 8,得到物料D，將物料 B按3-5份/min的速度加入物料D并攪拌均勻得到改性二氧化硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶 液。
[0009] 優(yōu)選地，改性二氧化硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶液的制備過程中，按重量份將 11-12份正硅酸乙酯、19-21份無水乙醇加入第一反應(yīng)容器，升高第一反應(yīng)容器及其內(nèi)容物 溫度至51-52°C，繼續(xù)添加質(zhì)量分數(shù)為2l-22wt %的氨水、19-19. 5份去離子水和9-9. 5份無 水乙醇，保溫6. 5-7h后，加入11-11. 5份硅烷偶聯(lián)劑KH-570并保溫3. 5-4h得到物料A，用 無水乙醇洗滌物料A 3-4次后并濃縮至固體含量為36-38%的物料B ;接著將56-57份去離 子水、2. 1-2. 2份十二烷基苯磺酸鈉、1. 6-1. 7份碳酸氫鈉加入第二反應(yīng)容器，攪拌均勻并 升溫至71-72°C，繼續(xù)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 異冰片酯和1. 6-1. 7份過硫酸銨，升高第一反應(yīng)容器溫度至82-84°C并保溫33-34min得到 物料C ;向含有物料C的第一反應(yīng)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份過硫酸銨，保溫4. 2-4. 5h后冷卻至室溫并調(diào)節(jié)pH值為6. 7-6. 8,得到 物料D，將物料B按3-4份/min的速度加入物料D并攪拌均勻得到改性二氧化硅摻雜核殼 氟聚丙烯酸酯溶液。
[0010] 改性二氧化硅摻雜核殼氟聚丙烯酸酯溶液52-53份，甘油醇酸樹脂16-17份，萜烯 樹脂15-16份，聚氧乙烯月桂酸酯4-5份，羥甲基纖維素2. 6-2. 7份，重質(zhì)碳酸鈣7-8份，滑 石粉3. 2-3. 5份，氧化鋅7-8份，亞油酸鋁
[0011] 本發(fā)明以核殼氟聚丙烯酸酯溶液、氯磺化聚乙烯、三元乙丙橡膠作為成膜物質(zhì)構(gòu) 成的水分散性水性涂料，具有分散性好、附著力高、耐候性強、耐腐蝕性能好、強度高、抗剪 切力性能強的特點；核殼氟聚丙烯酸酯溶液的制備過程中，通過半連續(xù)種子乳液共聚合， 在引發(fā)劑過硫酸銨的作用下，制備以丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸異冰片酯為核，甲基 丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸丁酯為殼的核殼型含氟聚丙烯酸酯乳液，由于氟離子電負性大、 C-F鍵穩(wěn)定且含氟側(cè)鏈取向朝外，對含氟聚丙烯酸酯主鏈和內(nèi)部分子可形成屏蔽保護，從而 大大提高了本發(fā)明的化學(xué)惰性、耐候性、耐油耐水性，同時，C-F鍵鍵距短、鍵能大，從而大幅 提高了本發(fā)明的力學(xué)性能，因此本發(fā)明具有回粘性好、成膜溫度低、成膜性能優(yōu)異的特點且 物理化學(xué)穩(wěn)定性尚、機械性能良好；添加的改性>氧化娃、凹凸棒土、沸石粉進一步提尚了 本發(fā)明的耐候性、防水性能、附著力和強度，其中二氧化硅經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH-570接枝改性 得到固體含量為30-40%的改性二氧化硅與核殼氟聚丙烯酸酯溶液有極佳的相容性，當本 發(fā)明收到外力作用時，改性二氧化硅能作為本發(fā)明分子間的交聯(lián)點，均勻分布外力，防止本 發(fā)明破裂，進一步增強本發(fā)明的機械性能、防水性和抗沖擊性能；乙二醇由于含有豐富的羥 基，為溶液分子間提供交聯(lián)點，使本發(fā)明具備較高的交聯(lián)程度，從而加快反應(yīng)速度、增強溶 液穩(wěn)定性，并且大大增強了本發(fā)明的防腐性能和柔韌性；硫酸鋇、三聚氰胺的使用，大大增 強了本發(fā)明的阻燃性能。
【具體實施方式】
[0012] 下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0013] 實施例1
[0014] 本發(fā)明提出的一種高耐候性高韌性水性涂料，其原料按重量份包括：核殼氟聚丙 烯酸酯溶液55份，氯磺化聚乙烯15份，三元乙丙橡膠6份，改性二氧化硅15份，凹凸棒土 10份，沸石粉6份，硫酸鋇2. 5份，三聚氰胺2份，乙二醇4份，分散劑2份，消泡劑1. 6份， 成膜助劑〇. 8份，平流劑1. 5份，平流助劑0. 7份，增稠劑2. 5份，去離子水20份；
[0015] 核殼氟聚丙烯酸酯溶液的制備過程中，按重量份去將65份去離子水、3. 2份十二 烷基苯磺酸鈉、1. 8份碳酸氫鈉加入第一反應(yīng)容器，攪拌均勻并升溫至70°C，繼續(xù)加入10份 丙烯酸丁酯、4份苯乙烯、2. 5份甲基丙烯酸異冰片酯和1. 1份過硫酸銨，升高第一反應(yīng)容器 溫度至83°C并保溫32min得到物料A ;向含有物料A的第一反應(yīng)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份過硫酸銨，保溫3h后冷卻至室溫并調(diào)節(jié)pH值為7， 得到核殼氟聚丙烯酸酯溶液；
[0016]改性二氧化硅的制備過程中，按重量份將22份正硅酸乙酯、39份無水乙醇加入第 一反應(yīng)容器，升高第一反應(yīng)容器及其內(nèi)容物溫度至50°C，繼續(xù)添加質(zhì)量分數(shù)為22wt %的氨 水、14份去離子水和10份無水乙醇，保溫6h后，加入14份硅烷偶聯(lián)劑KH-570并保溫3h得 到物料A，用無水乙醇洗滌物料A 5次后并濃縮得到改性二氧化硅；其中，改性二氧化硅中 固體含量為30%。
[0017] 實施例2
[0018] 本發(fā)明提出的一種高耐候性高韌性水性涂料，其原料按重量份包括：核殼氟聚丙 烯酸酯溶液52份，氯磺化聚乙烯18份，三元乙丙橡膠3份，改性二氧化硅18份，凹凸棒土 7 份，沸石粉9份，硫酸鋇1. 5份，三聚氰胺3. 5份，乙二醇3份，分散劑5份，消泡劑1. 3份， 成膜助劑1. 2份，平流劑1. 2份，平流助劑1份，增稠劑2份，去離子水40份；
[0019]核殼氟聚丙烯酸酯溶液的制備過程中，按重量份去將60份去離子水、3. 5份十二 烷基苯磺酸鈉、1. 6份碳酸氫鈉加入第一反應(yīng)容器，攪拌均勻并升溫至75°C，繼續(xù)加入8份 丙烯酸丁酯、6份苯乙烯、2. 2份甲基丙烯酸異冰片酯和1. 4份過硫酸銨，升高第一反應(yīng)容器 溫度至80°C并保溫35min得到物料A ;向含有物料A的第一反應(yīng)容器中加入14份甲