一種機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料是一種新型的高分子材料，具有均勻附著在基板材料表面而形成堅固無開裂的膜的特性。傳統(tǒng)涂料使用有機(jī)物作為溶劑，在加工和生產(chǎn)過程中會釋放出揮發(fā)性有機(jī)物，進(jìn)而對環(huán)境帶來污染。水性涂料以水作溶劑，可以節(jié)省大量資源、消除了施工時火災(zāi)危險性、降低了對大氣污染。
[0003]雖然水性涂料可以降低對大氣的污染，但是水性涂料中仍然存在有機(jī)物，這些有機(jī)物作為填料和基質(zhì)存在于涂料中，其含量為2-12%左右，依然會對環(huán)境造成污染。
[0004]主要成分為丙烯酸的水性涂料，因其附著力好，不會加深木器的顏色，成本較低而被廣泛使用，但其漆膜硬度較軟，機(jī)械性能不高從而限制了其使用，因此需要提供一種機(jī)械性能好且環(huán)保的水性涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料，本發(fā)明抗沖擊性高，韌性好，機(jī)械性能高，環(huán)保性能好。
[0006]本發(fā)明提出的一種機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液80-120份，水15-20份，一縮丙二醇甲醚醋酸酯2-4份，活性炭粉5_8份，氣相二氧化硅8-10份，高嶺土 10-15份，負(fù)離子粉5-10份，潤濕劑Wet270 0.1-0.3份，分散劑LBD-13-4份，羧甲基纖維素鈉0.1-0.2份，羥丙基甲基纖維素0.3-0.4份，苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚0.2-0.3份，有機(jī)硅消泡劑Tego900 0.2-0.3份，聚氧丙烯0.1-0.2份，富馬酸二甲酯0.02-0.04份，桂皮油0.03-0.05份，流平劑0.3-0.4份；
[0007]其中，改性丙烯酸酯乳液的制備方法為:將羧基化碳納米管加入乙烯基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，超聲，升溫，攪拌，抽濾，洗滌，干燥得到物料A ;將納米二氧化鈦加入乙醇中，超聲分散，加入物料A，超聲，攪拌得到溶液B ;將溶液B與乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸混勻，升溫，滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鈉的混合溶液，保溫攪拌，用氨水調(diào)節(jié)PH，得到改性丙烯酸酯乳液。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液90-110份，水16-18份，一縮丙二醇甲醚醋酸酯2.5-3.5份，活性炭粉6-7份，氣相二氧化硅8.5-9.5份，高嶺土 11-13份，負(fù)離子粉7-9份，潤濕劑Wet270 0.15-0.25份，分散劑LBD-1 3.2-3.8份，羧甲基纖維素鈉0.13-0.17份，羥丙基甲基纖維素0.32-0.38份，苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚0.23-0.27份，有機(jī)硅消泡劑Tego9000.22-0.28份，聚氧丙烯0.12-0.18份，富馬酸二甲酯0.025-0.035 份，桂皮油 0.035-0.045 份，流平劑 0.32-0.38 份。
[0009]優(yōu)選地，改性丙烯酸酯乳液的制備方法為:將羧基化碳納米管加入乙烯基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，超聲30-60min，升溫至60_80°C，以300_500r/min的速度攪拌10_12h，抽濾，用水洗滌，升溫至50-60°C，真空干燥10-15h得到物料A ;將納米二氧化鈦加入乙醇中，超聲分散30-60min，加入物料A，超聲10_20min，以300_400r/min的速度攪拌l_3h得到溶液B ;將溶液B與乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸混勻，升溫至70-80°C，滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鈉的混合溶液，40min內(nèi)滴加完畢，滴加過程中不斷攪拌，以200-400r/min的速度保溫攪拌60_90min，用氨水調(diào)節(jié)pH = 8_9，得到改性丙稀酸酯乳液。
[0010]優(yōu)選地，改性丙烯酸酯乳液的制備方法中，羧基化碳納米管和乙烯基三乙氧基硅烷的重量比為100:4-6。
[0011]優(yōu)選地，改性丙烯酸酯乳液的制備方法中，乙烯基三乙氧基硅烷乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.03-0.05wt%o
[0012]優(yōu)選地，改性丙烯酸酯乳液的制備方法中，在溶液B的制備過程中，納米二氧化鈦、乙醇、物料A的重量比為1-2 =100-120:20-30。
[0013]優(yōu)選地，改性丙烯酸酯乳液的制備方法中，溶液B、乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鈉的重量比為10-15:2-4:10-20:4_5:25-35:55-65:1-2。
[0014]上述水均為去離子水。
[0015]本發(fā)明的制備方法如下:將水、改性丙烯酸酯乳液混合，以300r/min的速度攪拌5min，加入一縮丙二醇甲醚醋酸酯繼續(xù)攪拌lOmin，加入潤濕劑Wet270、分散劑LBD-1、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、有機(jī)硅消泡劑Tego900、聚氧丙烯、富馬酸二甲酯、桂皮油以400r/min的速度攪拌20min，加入活性炭粉、氣相二氧化娃、高嶺土、負(fù)離子粉，以lOOOr/min的速度攪拌20min，加入流平劑，以500r/min的速度攪拌8min，加入羧甲基纖維素鈉、輕丙基甲基纖維素繼續(xù)攪拌lOmin得到機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料。
[0016]本發(fā)明選用乙烯基三乙氧基硅烷對羧基化碳納米管進(jìn)行改性，增加了碳納米管的分散性，避免了碳納米管團(tuán)聚，并且在碳納米管中引入了雙鍵；納米二氧化鈦在乙醇溶液均勻分散中，使其表面富含羥基，可與改性后的羧基化碳納米管中剩余的羧基進(jìn)行反應(yīng)，將納米二氧化鈦牢牢吸附在羧基化碳納米管上得到溶液B，溶液B在乳化劑0P-10的作用下與甲基丙烯酸均勻分散，然后與甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯在過硫酸鈉的作用下發(fā)生碳碳雙鍵交聯(lián)共聚反應(yīng)，將羧甲基碳納米管和二氧化鈦穿插交聯(lián)在丙烯酸酯乳液中，羧甲基碳納米管具有優(yōu)異的機(jī)械系能穿插交聯(lián)在丙烯酸酯乳液中，可以大大增加本發(fā)明的抗沖擊性、抗撕裂性、韌性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度；二氧化鈦具有分解甲醛等有害氣體的作用，穿插在丙烯酸酯乳液中，既能增加本發(fā)明的穩(wěn)定性和機(jī)械性能，又能大大增加本發(fā)明的分解有害氣體的作用，保護(hù)環(huán)境，與活性炭粉、氣相二氧化硅、高嶺土、負(fù)離子粉相互配合，可以大大增加本發(fā)明吸附和分解有害氣體的作用，保護(hù)環(huán)境；潤濕劑Wet270、分散劑LBD-1、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、有機(jī)硅消泡劑Tego900、聚氧丙烯、流平劑相互作用，可以促進(jìn)活性炭粉、氣相二氧化硅、高嶺土、負(fù)離子粉在改性丙烯酸酯乳液中均勻分散，進(jìn)一步增加本發(fā)明的穩(wěn)定性和機(jī)械性能；富馬酸二甲酯、桂皮油可以增加本發(fā)明防腐殺菌防霉性；一縮丙二醇甲醚醋酸酯為成膜助劑，增加本發(fā)明的成膜性；羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素為增稠劑，上述各物質(zhì)相互配合，可以增加本發(fā)明的抗沖擊性能、韌性、抗撕裂性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定性、吸附性以及凈化空氣的作用。
【具體實施方式】
[0017]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]實施例1
[0019]—種機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液80份，水20份，一縮丙二醇甲醚醋酸酯2份，活性炭粉8份，氣相二氧化硅8份，高嶺土 15份，負(fù)離子粉5份，潤濕劑Wet270 0.3份，分散劑LBD-1 3份，羧甲基纖維素鈉0.2份，羥丙基甲基纖維素0.3份，苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚0.3份，有機(jī)硅消泡劑Tego900 0.2份，聚氧丙烯0.2份，富馬酸二甲酯0.02份，桂皮油0.05份，流平劑0.3份；
[0020]其中，改性丙烯酸酯乳液的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05wt%的乙烯基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，超聲30min，升溫至80°C，以300r/min的速度攪拌12h，抽濾，用水洗滌，升溫至50°C，真空干燥15h得到物料A，其中，羧基化碳納米管和乙烯基三乙氧基硅烷的重量比為100:4 ;將納米二氧化鈦加入乙醇中，超聲分散60min，加入物料A，超聲lOmin，以400r/min的速度攪拌lh得到溶液B，其中，納米二氧化鈦、乙醇、物料A的重量比為2:100:30 ;將溶液B與乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸混勻，升溫至70°C，滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鈉的混合溶液，40min內(nèi)滴加完畢，滴加過程中不斷攪拌，以400r/min的速度保溫攪拌60min，用氨水調(diào)節(jié)pH = 9，得到改性丙稀酸酯乳液，其中，溶液B、乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鈉的重量比為 10:4:10:5:25:65:1。
[0021]實施例2
[0022]—種機(jī)械性能好環(huán)保水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液120份，水15份，一縮丙二醇甲醚醋酸酯4份，活性炭粉5份，氣相二氧化硅10份，高嶺土 10份，負(fù)離子粉10份，潤濕劑Wet270 0.1份，分散劑LBD-1 4份，羧甲基纖維素鈉0.1份，羥丙基甲基纖維素0.4份，苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚0.2份，有機(jī)硅消泡劑Tego900 0.3份，聚氧丙烯0.1份，富馬酸二甲酯0.04份，桂皮油0.03份，流平劑0.4份；
[0023]其中，改性丙烯酸酯乳液的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03wt%的乙烯基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，超聲60min，升溫至60°C，以500r/min的速度攪拌10h，抽濾，用水洗滌，升溫至60°C，真空干燥10h得到物料A，其中，羧基化碳納米管和乙烯基三乙氧基硅烷的重量比為100:6 ;將納米二氧化鈦加入乙醇中，超聲分散30min，加入物料A，超聲20min，以300r/min的速度攪拌3h得到溶液B，其中，納米二氧化鈦、乙醇、物料A的重量比為1:120:20 ;將溶液B與乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸混勻，升溫至80°C，滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸鈉的混合溶液，40min內(nèi)滴加完畢，滴加過程中不斷攪拌，以200r/min的速度保溫攪拌90min，用氨水調(diào)節(jié)pH = 8，得到改性丙烯酸酯乳液，其中，溶液B、乳化劑0P-10、水、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙