[发明专利]一种亲水性丙烯酸涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及亲水涂料技术领域，具体涉及一种亲水性丙烯酸涂料及其制备方法。

背景技术

亲水性涂料是由亲水性树脂经溶剂分散后与填料等助剂混合得到的，能够在基材表面形成亲水性树脂涂层，使处理后的基材具有亲水性，从而满足特殊应用要求，例如，空调散热器中的翅片一般具有亲水涂层，使表面具有良好的亲水性，防止冷凝水因表面张力作用在翅片间发生桥连甚至结霜而使通风量下降、产生噪音等；在高湿环境中易起雾的基材例如玻璃、树脂、镜面等，通过在其表面形成亲水涂层，使水份在表面自行铺展形成水膜而不形成水滴，可以有效防止起雾，保证透光率、透明度、可视性等使用性能。

亲水性涂料形成的涂层一般要求具有良好亲水性、耐水性、基材附着力、耐久性、耐腐蚀性等。目前，丙烯酸树脂是制备亲水性涂料的主要树脂种类，通常由亲水性丙烯酸单体及交联单体等经自由基聚合得到，为了获得具有亲水性丙烯酸树脂，丙烯酸树脂普遍采用本体聚合或溶液聚合的方法制备含有水溶性丙烯酸树脂的溶液，但该方法存在制备的树脂分子量较低、分布较宽，使涂层耐水性、耐久性、耐蚀性及附着力等均不够理想的缺陷。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种亲水性丙烯酸涂料及其制备方法，该涂料中的亲水性丙烯酸树脂由乳液聚合的方法合成，使涂料中的丙烯酸树脂可以具有较高的分子量，形成的涂层具有良好的亲水性。

本发明采用的技术方案是：

一种亲水性丙烯酸涂料，所述涂料包含丙烯酸乳液、成膜助剂、流平剂和增稠剂，所述丙烯酸乳液由包括以下按重量份数计的单体原料经乳液聚合制备得到：

丙烯酸烷基酯          60-110重量份，

交联单体              5-65重量份，

丙烯酸和甲基丙烯酸    5-40重量份，

多元醇(甲基)丙烯酸酯  0-65重量份，所述交联单体、丙烯酸、甲基丙烯酸与多元醇(甲基)丙烯酸酯的总重量份数为70-150重量份，所述丙烯酸：甲基丙烯酸的质量比为2:(1-2)；

所述交联单体为含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含环氧基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的丙烯酰胺中的一种或几种，所述丙烯酸烷基酯选自丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；

所述丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为20-30℃。

本发明中，多元醇(甲基)丙烯酸酯表示多元醇甲基丙烯酸酯和/或多元醇丙烯酸酯；含羟基的(甲基)丙烯酸酯表示含羟基的甲基丙烯酸酯和/或含羟基的丙烯酸酯；含环氧基的(甲基)丙烯酸酯表示含环氧基的甲基丙烯酸酯和/或含环氧基的丙烯酸酯。

本发明的丙烯酸乳液及含有该丙烯酸乳液的涂料成膜后形成透明的亲水性丙烯酸涂层，满足特殊场合的应用要求。

优选地，所述丙烯酸乳液由包括以下按重量份数计的单体原料经乳液聚合制备得到：

优选地，所述丙烯酸乳液的固含量为30-45％。

优选地，所述丙烯酸烷基酯包括丙烯酸正丁酯和丙烯酸异辛酯。

优选地，所述交联单体为丙烯酸-羟乙酯、丙烯酸-羟丙酯、甲基丙烯酸-羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-丁氧甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种。

本发明中，多元醇(甲基)丙烯酸酯表示多元醇丙烯酸酯和/或多元醇甲基丙烯酸酯。

优选地，所述多元醇(甲基)丙烯酸酯选自三羟甲基丙烷三(甲基丙烯酸)酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙二醇双丙烯酸酯、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种，可提高反应体系的稳定性及成膜后对基材表面的附着力。

优选地，所述丙烯酸乳液的单体原料还包括甲基丙烯酸酯环己酯、C₉叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯中的一种以上，可以提高聚合物的耐水性及涂膜的光泽度，用量为0-30重量份。

优选地，所述亲水性丙烯酸涂料，包括以下按重量份数计的组分：

所述成膜助剂无特殊限制，优选醇酯十二、丙二醇单油酸酯、二异丙醇己二酸酯、水溶性硅油中的一种或几种。所述流平剂及增稠剂具体种类无限制。所述亲水性丙烯酸涂料中还可包括其他涂料常用助剂，无特殊限制，包括防霉剂、抗冻剂、消泡剂、防腐蚀添加剂等，本领域的通用产品即可，无特殊限制。

优选地，所述亲水性丙烯酸涂料在25℃的动力粘度值为400-2000mPa·s。

本发明的亲水性丙烯酸涂料的制备方法，包括以下步骤：