[发明专利]一种基于麝香草酚包覆纳米氧化钛改性的耐水防雾涂料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及涂料领域，具体的涉及一种基于麝香草酚包覆纳米氧化钛改性的耐水防雾涂料。

背景技术：

结雾是人们生活和工作中经常遇到的问题，其最简单、有效的解决方法是采用防雾涂料。防雾涂料的防雾原理及方法有两种：第一种方法为(超)亲水防雾，即降低材料表面对水的接触角，使水滴薄膜化。亲水材料中含有高表面能的强亲水极性基团，能形成氢键或离子键。第二种方法为(超)疏水防雾，即提高材料表面对水的接触角，使水滴滑落。疏水材料中含有大量低表面能的硅、氟等原子基团，能极大地降低材料的表面能，使其对水的接触角大于120°，使水滴更易滑落，以达到防雾效果。但是目前常用的防雾涂料耐磨性不够，且耐水性和亲水性两种性能的均衡技术还不熟练，这就限制了防雾涂料的应用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于麝香草酚包覆纳米氧化钛改性的耐水防雾涂料，该涂料不仅具有优异的防雾性能，耐水性能也很好，力学性能佳。

本发明的另一个目的是提供该耐水防雾涂料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于麝香草酚包覆纳米氧化钛改性的耐水防雾涂料，以重量份计，包括以下组分：

丙烯酸酯类单体30-45份，亲水性单体8-13份，

麝香草酚包覆纳米氧化钛0.8-3.5份，

引发剂2-4份，乳化剂1-3份，

催化剂0.5-1.5份，成膜助剂1-5份，

消泡剂2-7份，流平剂1-2份，水20-40份；

其中，麝香草酚包覆纳米氧化钛的制备方法包括以下步骤：

将环己烷和麝香草酚混合搅拌均匀，得到的混合液转移至带有冷凝管的三口烧瓶中，升温至90-100℃，带水的氮气保护下往三口烧瓶中滴加钛酸四丁酯，滴加完毕后，恒温搅拌反应15-30h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀依次用去离子水、无水乙醇洗涤，最后真空干燥，制得麝香草酚包覆纳米氧化钛。

作为上述技术方案的优选，一种基于麝香草酚包覆纳米氧化钛改性的耐水防雾涂料，以重量份计，包括以下组分：

丙烯酸酯类单体43份，亲水性单体11份，

麝香草酚包覆纳米氧化钛2.3份，

引发剂3份，乳化剂2份，

催化剂1.2份，成膜助剂3份，

消泡剂6份，流平剂1.5份，水40份。

作为上述技术方案的优选，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种混合。

作为上述技术方案的优选，所述亲水性单体为N-羟甲基丙烯酰胺。

作为上述技术方案的优选，所述催化剂为单丁基氧化锡。

作为上述技术方案的优选，所述环己烷、麝香草酚、钛酸四丁酯的用量比为50mL：(0.03-0.42)g：1mL。

作为上述技术方案的优选，所述钛酸四丁酯的滴加速度为0.5-2mL/min。

一种基于麝香草酚包覆纳米氧化钛改性的耐水防雾涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将丙烯酸酯类单体和水在反应器中混合搅拌均匀，将亲水性单体和去离子水混合制得亲水性单体溶液，将催化剂、乳化剂和引发剂混合搅拌制得助剂溶液；

(2)将反应器升温至50-60℃，加入亲水性单体溶液，并滴加2/3的助剂溶液，滴加完毕后，反应1-3h，继续升温至65-75℃，往反应器中加入剩余的助剂溶液和麝香草酚包覆纳米氧化钛，搅拌5min，反应4h，反应结束后，冷却至室温，得到混合浆料；

(3)向上述制得的混合浆料中加入成膜助剂、消泡剂、流平剂，混合搅拌均匀，制得耐水防雾涂料。

作为上述技术方案的优选，所述成膜助剂为羟甲基纤维素醚，羟丙基纤维素醚、醇酯十二中的一种。

本发明具有以下有益效果：

本发明采用麝香草酚对纳米氧化钛对涂料基体进行改性，麝香草酚分子中既有亲水性基团又有疏水性基团，在纳米氧化钛合成的过程中加入麝香草酚，其可以均匀包覆在生成的纳米氧化钛表面，使得纳米氧化钛不会因为表面活性基团发生团聚，将一定量的麝香草酚改性纳米氧化钛在聚丙烯酸酯乳液制备的过程中加入，并有效控制制备条件，其会均匀分布在聚丙烯酸酯交联的网络结构中，有效改善了涂料的力学性能；本发明制得的涂料不仅防雾性能好，且耐水性能优异。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。