[发明专利]水性快干外交联功能涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料及其制备方法，属于化工领域，是一种水性快干外交联功能涂料及其制备方法。

背景技术

21世纪是中国经济迅速发展的时期，也是资源短缺和环保面临巨大挑战的关键时期，绿色和环保是当今涂料工业发展的主要方向。传统的溶剂性涂料含有大量有毒有害溶剂，会造成严重的环境污染，危害人体健康，且浪费资源，使用越来越受到限制，可室温固化的水性涂料的应用越来越广泛。我国水性涂料的2012年用量预计在1100万吨以上，并以每年15％的速度增长，但多以建筑乳胶漆为主，用于木器、桥梁、金属等领域使用的高性能水性环保涂料品种还很少。但从目前的技术上讲，水性涂料(包括水性聚氨酯涂料)还有不少问题，如常温自交联性差，一是干燥速度太慢，硬度差。常温下很多天内达不到最终硬度，无法满足工业化高品质、高效率涂装的要求，用户所要求的高硬度和高丰满度难以实现；二是耐热和耐溶剂性不足。由于水性涂料多为单组份体系，涂料中亲水单体较多，涂膜交联密度低，硬度小，受热易返粘，耐热、耐溶剂性较差。

发明内容

为解决现有技术中水性涂料存在的干燥速度太慢、硬度差以及耐热和耐溶剂性的不足等问题，本发明提出一种水性快干外交联功能涂料及其制备方法。

本发明的目的在于提供一种水性快干外交联功能涂料。

本发明的目的在于提供一种水性快干外交联功能涂料的制备方法。

本发明的水性快干外交联功能涂料以重量分数计，其原料组份和质量百分比为：

加去离子水至100％。

所述的弹性核壳乳液的组份和重量百分比是：

加去离子水至100％。

所述的弹性核壳乳液中含有羧基、羟基和环氧基等与外交联固化剂起反应的活性基团，与外交联固化剂之间形成接枝、互穿网络，降低最低成膜温度，提高涂层的交联密度，使涂层具有快干、耐磨、耐高低温、耐腐蚀和耐溶剂特性，涂膜硬度、附着力和耐老化特性也大为提高。

所述的酸类单体为不饱和脂肪酸、(甲基)丙烯酸、衣康酸、邻苯二甲酸中的一种或两种，优选为：甲基丙烯酸和衣康酸。

所述的丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯中三种或多种组合。

乙烯类单体为苯乙烯、二甲基苯乙烯中的一种。

功能单体为(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、双丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯腈和甲基丙烯酸二烯丙基醚中的一种或两种，优选为：丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和双丙酮丙烯酰胺。

引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰和链转移剂硫醇中的一种或两种，优选为：过硫酸钾、过硫酸铵。

乳化剂为烯丙氧基羟丙磺酸钠，烷基酰胺乙烯磺酸钠，烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

成膜助剂为醇酯-12。

外交联固化剂为水分散性单氰胺，N-丙啶，硅烷偶联剂、聚酰胺环氧氯丙烷中的一种或两种。

本发明所述的缓蚀剂为多聚磷酸铵或羟基乙叉二膦酸中的一种；

所述的PH调节剂为AMP-95，三乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、氨水中的一种或两种，优选为：AMP-95和氨水。

一种水性快干外交联功能涂料的制备方法，步骤如下：

(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝器和滴液漏斗的反应釜中同时加入一定量的酸类单体、丙烯酸酯类单体、乙烯类单体、功能单体、去离子水和引发剂得到预乳液(包括核乳液和壳乳液)。

(2)取部分核预乳液加入反应釜，加热到80～85℃，待乳液变蓝并出现回流后，开始滴加余下的预乳液(包括核乳液和壳乳液)，2～3小时滴完，继续反应2小时以上，使单体转化率达99.9％后，降温至50℃。

(3)然后滴加pH调节剂，使体系的pH值为8左右，加入适量的成膜助剂、缓蚀剂。涂料使用前加入计量的外交联固化剂，制得水性快干外交联功能涂料。