[发明专利]一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂水性工业涂料

说明书

本发明涉及一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂水性工业涂料，其组成为：氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂40.0～75.0％、助溶剂2.0～8.0％、纳米功能材料0～15.0％、颜填料0～35.0％、助剂0.5～10.0％、去离子水至100％；所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂由多异氰酸酯、多元醇、六氟异丙醇、双羟烷基聚硅氧烷、异丁醇、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸单体通过聚合、中和反应制成；本发明制得的一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂水性工业涂料，具有优异的附着力、疏水性、耐水性、耐腐蚀性、耐磨性、耐盐雾性、耐沾污性、耐老化性和机械特性。

技术领域

本发明涉及到一种水性涂料，尤其涉及到一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂水性工业涂料，属于水性功能涂料技术领域。

背景技术

涂料是现代社会所不可缺少的重要材料之一，它在建筑住房、家居用品和机械装备等许多领域有着很广泛的应用。传统的溶剂型涂料以有机溶剂作为分散剂，在生产和施工过程中会释放出大量的有毒有害气体到大气中，对环境和人类健康造成极大的危害，并且浪费大量的溶剂资源，已经不符合现代社会的环保要求。自20世纪60年代起，随着环保意识的增强，世界各国已经相继制定了严格的环境保护法规和政策，限制了挥发性有机化合物(VOC)的排放，使得传统的溶剂型涂料的发展越来越受到限制。水性涂料以来源丰富、价格低廉的水作分散介质，生产、施工方便，具有无毒、不燃、不污染环境和节约资源等优点，将成为未来涂料行业的主力军。目前水性涂料占世界涂料总量的30％以上，具有很大的发展潜力。据报导每年全球水性涂料的需求量以超过10％的速度递增，而美国的塑胶用水性涂料增长速度达到17％。

其中，水性聚氨酯乳液以其环保、节能、综合性能好、使用安全方便，清洁生产理念而日益被人们所关注，同时其固化膜具有良好附着力、弹性及韧性而在涂层、胶黏剂、油墨等领域得到了广泛的应用；然而，水性聚氨酯成膜后存在耐溶剂性差、机械性能不佳等缺点，通常可以采用交联改性和共聚改性来改善胶膜的耐水性和机械性能，共聚改性能综合多种树脂的优异性能，其中丙烯酸酯共聚改性水性聚氨酯，可以得到核壳结构的聚合物，充分利用了聚氨酯和丙烯酸酯的优势，得到性能优异的聚合物，而成为今年来研究的热点。

水性丙烯酸酯涂料具有无毒、无气味、节能、不污染环境和加工施工方便等优点，消除了涂料在生产、运输和使用过程中的易燃易爆等危险性。水性丙烯酸酯的开发研究越来越受到人们的重视，发展迅速，应用领域也日益增大。其中包括：柔软底物的涂饰，如纸张、皮革、橡胶和乙烯基塑胶的表面涂层；玻璃纤维的表面涂饰；工业产品的涂饰，如机器外壳、金属底漆和塑胶制品的等等；木制品，如家具和地板的涂饰。除此之外，水性丙烯酸酯还可以用作多种底物的粘合剂。

中国专利CN104017480A公开了一种氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料及其制备、应用方法本发明涉及防护涂料技术领域，尤其涉及一种氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括以下重量百分比的原料：羟基丙烯酸树脂50～70％、溶剂10～20％、含氟微粉0.1％～3％、颜料1～5％、高硬度氧化物1～3％、助剂2～5％、封闭型异氰酸酯固化剂10～20％。其可以提高对钢结构的防护能力，具有良好的抗老化、抗刮擦、防腐蚀、防变色、防污染等特点，在配合其它性能优良的底漆和中漆使用的情况下，可以实现对钢结构极好的长效防护性能。但其氟硅采用物理混合的方式加入，涂料贮存稳定性较差，且成膜后随着时间推移容易脱落，从而失去其特殊性能。

因此，开发一种环境友好型的改性聚氨酯丙烯酸树脂水性涂料，使其兼备高的漆膜硬度、防水、抗污和抗腐蚀性以及好的稳定性是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂水性工业涂料。

本发明利用氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂中聚氨酯上的氟段和硅段能有效降低涂层的表面张力并提高其交联密度，同时改善涂层的抗污和防水性，防止液体类物质渗入涂层破坏涂层的结构，使涂层具有优异的耐化学性、耐腐蚀性、耐久性及力学性能。