一種改性丙烯酸抗污防水涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性丙烯酸抗污防水涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯酸酯乳液具有良好的抗老化性、耐光性、耐候性、耐腐蝕性以及價(jià)格低廉、粘 結(jié)力強(qiáng)、合成工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，但其也存在著耐水性差、低溫易變脆、高溫易變黏失強(qiáng)等缺 點(diǎn)，影響其使用效果，因此有必要對其進(jìn)行改性。含氟樹脂乳液能在室溫下成膜，其乳膠膜 的表面能低。因此，用含氟樹脂對丙烯酸酯進(jìn)行改性，在其乳液側(cè)鏈引入含氟基團(tuán)來改變丙 烯酸酯聚合物的結(jié)構(gòu)，可使其綜合性能指標(biāo)大大提高，尤其可大幅提高其耐熱和耐沾污性 能。
[0003] 另外，傳統(tǒng)的涂料表面粗糙度較大，易沾灰，不易清潔，尤其是高墻的內(nèi)外墻表面， 其清潔工作具有一定難度，因此，抗污防水的涂料越來越受到人們的青睞。
[0004] 納米材料種類多，功能強(qiáng)，其應(yīng)用已滲透于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，在涂料的抗 菌防污方面也有較大應(yīng)用。但是納米材料粒徑小，較易發(fā)生團(tuán)聚，其在涂料中的均勻分散是 個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種改性丙烯酸抗污防水涂料的制備方法，使用該方法可制得納米微 粒均勻分散的具有良好抗污防水性能的涂料。其具體包括以下步驟：
[0006] 1)制備改性丙烯酸酯
[0007] 將50?60份丙烯酸酯單體置于干燥的反應(yīng)釜中，升溫至110?120°C，在真空 度-0.IMpa下處理0. 5?lh，直至無氣泡產(chǎn)生，降溫至75°C，加入0. 5?2份烷基酚聚氧乙 烯醚、0. 5?1份十二烷基硫酸鈉、和1?2份碳酸氫鈉，攪拌，保持溫度在75?80°C反應(yīng) 0. 5h，然后同時(shí)滴加15?30份氟樹脂單體和10?20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過硫酸鈉溶液， 兩者均連續(xù)滴加，滴加時(shí)間為1. 5?2h，滴加完后再加速攪拌反應(yīng)lh，然后降溫至室溫，用 100目篩網(wǎng)過濾，得改性丙烯酸酯乳液；
[0008] 2)制備納米粉體均勻分散的改性乳液
[0009] a，將4?6份納米銀、3?5份納米二氧化鈦、3?5份納米鈉基蒙脫土、和3?5 份納米海泡石粉置于混合攪拌機(jī)中，加入0. 5?1. 5份陽離子表面活性劑和20?30份去 離子水，以3000rpm攪拌2h，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液酸堿度至pH= 8,備用；
[0010]b，將步驟1)得到的改性丙烯酸酯乳液置于另一混合攪拌機(jī)中，加入0. 5?1. 5份 陰離子表面活性劑和30?40份去離子水，以2500rpm攪拌lh，然后用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合 液酸堿度至pH= 9 ;
[0011] c，繼續(xù)攪拌步驟b的改性丙烯酸酯乳液，并升溫至50?60°C，在攪拌過程中同時(shí) 噴灑入步驟a的納米粉體混合液，噴灑時(shí)間持續(xù)至少0. 5h，噴灑完后，再以2000rpm攪拌lh， 得納米粉體均勻分散的改性乳液；
[0012] 3)制備涂料
[0013] 在步驟2)制備的納米粒子均勻分散的改性乳液中加入松香水5?9份、閉孔珍珠 巖10?15份、雙飛粉4?8份、陶瓷微球7?10份、凹凸棒土 7?10份、環(huán)烷酸鈣2?3 份、三氟乙酰丙酮鈷1?2份、分散劑0. 1?0. 5份、成膜助劑0. 5?1份、和消泡劑0. 1? 〇? 5份，以800rpm攬拌0? 5h，即可；
[0014] 上述份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)，所述丙烯酸酯單體為丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、 2-甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種的混合物，所述氟樹脂單體為甲基丙 烯酸三氟乙酯或丙烯酸三氟乙酯。
[0015] 作為優(yōu)選，所述陽離子表面活性劑包括季銨鹽，芐基季銨鹽或咪唑季銨鹽。
[0016] 作為優(yōu)選，所述陰離子表面活性劑為月桂基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。
[0017] 在所述步驟2)納米粉體混合液的噴灑過程中，納米粉體混合液要在攪拌的同時(shí) 噴灑。
[0018] 作為優(yōu)選，所述陶瓷微球和凹凸棒土的直徑均彡IOOym。
[0019] 作為優(yōu)選，所述分散劑為三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇或古 爾膠中的一種。
[0020] 作為優(yōu)選，所述成膜助劑為醇酯十二或1，2_丙二醇。
[0021] 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)品具有如下有益效果：
[0022] (1)本發(fā)明經(jīng)過多次試驗(yàn)，選擇出合適的氟樹脂單體對丙烯酸酯進(jìn)行改性，氟樹脂 包含的氟碳基團(tuán)具有很低的表面自由能，其嫁接于丙烯酸酯側(cè)鏈后，可有效改善丙烯酸酯 漆膜的表面性能，降低漆膜對灰塵的黏附和吸入，從而提高涂料耐沾污性。另外，氟樹脂耐 熱、耐尚低溫差能力強(qiáng)，其對丙條酸醋進(jìn)彳丁改性后，對涂料耐熱、耐候性能也有大幅提尚；
[0023] (2)本發(fā)明在乳液中加入陰離子表面活性劑，在納米粉體中加入陽離子表面活性 劑，再將納米粉體溶液噴灑入高速攪拌的乳液中，可使納米粉體均勻分散于乳液中，且長時(shí) 間不團(tuán)聚，方法簡單且分散效果較好；
[0024] (3)本發(fā)明根據(jù)改性丙烯酸樹脂乳液特性，選用閉孔珍珠巖、雙飛粉、陶瓷微球及 凹凸棒土等填料，再配合環(huán)烷酸鈣、三氟乙酰丙酮鈷、消泡劑、分散劑等助劑，制得的涂料防 水抗污性能優(yōu)異，且具有良好耐老化、耐紫外性能。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 本實(shí)施例中抗污防水涂料的具體制備步驟為：
[0028] 1)制備改性丙烯酸酯
[0029] 將55g丙稀酸甲醋置于干燥的反應(yīng)爸中，升溫至110?120°C，在真空度-〇.IMpa下處理0. 5?lh，直至無氣泡產(chǎn)生，降溫至75°C，加入I. 2g烷基酚聚氧乙烯醚、0.Sg十二烷 基硫酸鈉、和I. 5g碳酸氫鈉，攪拌，保持溫度在75?80°C反應(yīng)0. 5h，然后同時(shí)滴加23g丙 烯酸三氟乙酯和15g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過硫酸鈉溶液，兩者均連續(xù)滴加，滴加時(shí)間為1. 5? 2h，滴加完后再加速攪拌反應(yīng)lh，然后降溫至室溫，用100目篩網(wǎng)過濾，得改性丙烯酸酯乳 液；
[0030] 2)制備納米粉體均勻分散的改性乳液
[0031]a，將5g納米銀、4g納米二氧化鈦、4g納米鈉基蒙脫土、和4g納米海泡石粉置于混 合攪拌機(jī)中，加入Ig十六燒基三甲基氯化按和25g去離子水，以3000rpm攪拌2h，用pH調(diào) 節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液酸堿度至pH= 8,備用；
[0032] b，將步驟1)得到的改性丙烯酸酯乳液置于另一混合攪拌機(jī)中，加入Ig十二烷基 苯磺酸鈉和35g去離子水，以2500rpm攪拌lh，然后用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液酸堿度至pH= 9 ；
[0033] c，繼續(xù)攪拌步驟b的改性丙烯酸酯乳液，并升溫至50?60°C，在攪拌過程中同時(shí) 噴灑入步驟a的納米粉體混合液，該混合液需邊攪拌邊噴灑，噴灑時(shí)間持續(xù)至少0. 5h，噴灑 完后，再以2000rpm攪拌lh，得納米粉體均勻分散的改性乳液；
[0034] 3)制備涂料
[0035] 在步驟2)制備的納米粒子均勻分散的改性乳液中加入松香水7g、閉孔珍珠巖 13g、雙飛粉6g、陶瓷微球8g、凹凸棒土 8g、環(huán)燒酸媽2. 5g、三氟乙酰丙酮鈷I. 5g、焦磷酸鈉 0? 3g、1，2-丙二醇 0? 7g、和HT-608 消泡劑 0? 3g，以 800rpm攪拌 0? 5h，即可。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] 本實(shí)施例中抗污防水涂料的具體制備步驟為：
[0038] 1)制備改性丙烯酸酯
[0039] 將60g2-甲基丙烯酸乙酯置于干燥的反應(yīng)釜中，升溫至110?120 °C，在真空 度-0.IMpa下處理0. 5?lh，直至無氣泡產(chǎn)生，降溫至75 °C，加入2g烷基酚聚氧乙烯醚、 0. 8g十二烷基硫酸鈉、和Ig碳酸氫鈉，攪拌，保持溫度在75?80°C反應(yīng)0. 5h，然后同時(shí)滴 加15g甲基丙烯酸三氟乙酯和IOg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過硫酸鈉溶液，兩者均連續(xù)滴加，滴加 時(shí)間為1. 5?2h，滴加完后再加速攪拌反應(yīng)lh，然后降溫至室溫，用100目篩網(wǎng)過濾，得改 性丙烯酸酯乳液；
[0040] 2)制備納米粉體均勻分散的改性乳液
[0041] a，將4g納米銀、5g納米二氧化鈦、5g納米鈉基蒙脫土、和5g納米海泡石粉置于混 合攪拌機(jī)中，加入〇. 5g烷基二甲基芐基氯化銨和20g去離子水，以3000rpm攪拌2h，用pH 調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液酸堿度至pH= 8,備用；
[0042] b，將步驟1)得到的改性丙烯酸酯乳液置于另一混合攪拌機(jī)中，加入Ig月桂基硫 酸鈉和30g去離子水，以2500rpm攪拌lh，然后用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合液酸堿度至pH= 9 ;
[0043]c，繼續(xù)攪拌步驟b的改性丙烯酸酯乳液，并升溫至50?60°C，在攪拌過程中同時(shí) 噴灑入步驟a的納米粉體混合液，該混合液需邊攪拌邊噴灑，噴灑時(shí)間持續(xù)至少0. 5h，噴灑 完后，再以2000rpm攪拌lh，得納米粉體均勻分散的改性乳液；
[0044] 3)制備涂料
[0045] 在步驟2)制備的納米粒子均勻分散的改性乳液中加入松香水5g、閉孔珍珠巖 l〇g、雙飛粉8g、陶瓷微球7g、凹凸棒土 10g、環(huán)烷酸鈣2g，三氟乙酰丙酮鈷2g、三聚磷酸鈉 〇.lg、醇醋十二lg、和LC-608消泡劑0. 5g，以800rpm攪拌0. 5h，即可。
[0046] 實(shí)施例3
[0047] 本實(shí)施例中抗污防水涂料的具體制備步驟為：
[0048] 1)制備改性丙烯酸酯
[0049] 將50g甲基丙烯酸甲酯置于干燥的反應(yīng)釜中，升溫至110?120°C，在真空 度-0.IMpa下處理0. 5?lh，直至無氣泡產(chǎn)生，降溫至75°C，加入0.8g烷基酚聚氧乙烯醚、 Ig十二烷基硫酸鈉、和I.7g碳酸氫鈉，攪拌，保持溫度在75?80°C反應(yīng)0. 5h，然后同時(shí)滴 加30g甲基丙烯酸三氟乙酯和12g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過硫酸鈉溶液，兩者均連續(xù)滴加，滴加 時(shí)間為1. 5?2h，滴加完后再加速攪拌反應(yīng)lh，然后降溫至室溫，用100目篩網(wǎng)過濾，得改 性丙烯酸酯乳液；
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