[发明专利]一种环保防腐的丙烯酸型水性涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，尤其涉及一种环保防腐的丙烯酸型水性涂料及其制备方法。

背景技术

水性丙烯酸乳液广泛应用于水性涂料中，例如内外墙建筑涂料几乎全部采用水性丙烯酸乳液。通常水性丙烯酸乳液由丙烯酸单体、醋酸乙烯和苯乙烯等单体在乳化剂存在下，在水中经乳液聚合形成。

水性丙烯酸乳液存在两个显著的缺点：首先是漆膜较软，这是因为水性丙烯酸乳液需要在水溶剂挥发后通过微乳的融合形成连续的漆膜，没有交联反应，如果聚合物玻璃化温度（Tg）太高的话，导致成膜困难，而Tg低则漆膜必然硬度低，通常指甲即可划破；第二个缺点是防腐蚀性能不好，这是因为水性丙烯酸依靠单体的亲水性或者乳化剂的亲水性形成稳定的乳液，在成膜后这些亲水基团就导致漆膜的耐水性极差，因而通常的水性丙烯酸做成的防锈涂料一般耐盐雾只能达到100-200小时，而溶剂型的一般能达到500-1000小时。

同时，随着人们对所用涂料安全环保的要求不断提高，涂料中的有毒有害物质如挥发性有机化合物（VOC）、甲醛、重金属含量等这些严重危害人体安全的物质也成为人们担心的问题之一。因此，开发一种既环保安全又具有优异的使用性能如防腐性能的涂料成为关注人体健康一个必需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种环保防腐的丙烯酸型水性涂料，既具有一定硬度，低VOC、甲醛、无重金属，并且具有优异的防腐性能。

本发明中，一种环保防腐的丙烯酸型水性涂料，按重量份含有以下组份：去离子水5～25份，成膜助剂3～20份，润湿剂0.1～1.5份，分散剂2.0～5.0份，填料3～20份，丙烯酸乳液35～60份，其中，丙烯酸乳液包括氟酮羟基丙烯酸树脂、作为交联剂的己二酸二酰肼和水溶性氨基树脂。

本发明利用丙烯酸乳液制得的涂料不仅附着力好、硬度高、柔韧性优异，防腐蚀性能力也得到显著提高。

本发明所提供的丙烯酸乳液，制备方法如下：首先是使用乳液聚合技术在水中经共聚获得氟酮羟基丙烯酸树脂，然后向乳液中加入交联剂己二酸二酰肼和水溶性氨基树脂。加入ADH前，需要用氨水或胺调整乳液pH为7-9。

优选地，所述的成膜助剂选用聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、丙二醇苯醚PPH、醇酯-12的一种或两种以上的混合物。成膜助剂选用无生理毒性、无VOC的有机化合物。成膜助剂选用聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、丙二醇苯醚PPH、醇酯-12的一种或其组合。

优选地，所述的填料选用超细轻钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸锌的一种或两种以上的混合物。填料选用不含重金属的超细轻钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸锌的一种或其组合。

优选地，所述的氟酮羟基丙烯酸树脂由占单体总重量0.5-15％的含有酮羰基的不饱和单体、60-95％的乙烯基单体和2-25％的含氟不饱和单体在水中进行自由基聚合得到。含有酮羰基的不饱和单体、乙烯基单体和含氟不饱和单体选用是不含游离单体，不含三苯，VOC的含量≤65g/L的原料。

自由基聚合是本领域普通技术人员常用的一种聚合技术，在有关高分子聚合物教科书的指导下，就能获得本发明所述的氟酮羟基丙烯酸树脂。

优选地，所述的含有酮羰基的不饱和单体选自于双丙酮丙烯酰胺、丙烯醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、丙烯酸乙酰氧基乙基酯和甲基丙烯酸乙酰氧基乙基酯之一种或两种以上的混合物，优选丙烯醛或甲基丙烯醛，或其混合物；

所述的乙烯基单体选自于以下一种或两种以上的混合物：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈，优选苯乙烯或α-甲基苯乙烯，或其混合物；

所述的含氟不饱和单体选自于三氟氯乙烯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚脂、甲基丙烯酸十二氟庚脂、丙烯酸十三氟辛酯和甲基丙烯酸十三氟辛酯之一种或两种以上的混合物，优选三氟氯乙烯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯或丙烯酸六氟丁酯，或两种以上的混合物。

优选地，所述的水溶性氨基树脂，选自于完全甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂或完全甲醚化的脲醛树脂，或其混合物。

在优选技术方案中，本发明提供的环保防腐的丙烯酸型水性涂料，还包括常规助剂，优选颜料，增稠剂，防腐剂，消泡剂中的一种或两种以上的混合物。