[发明专利]一种添加纳米SiO2

说明书

本发明公开了一种添加纳米SiO2空芯微球的水性丙烯酸涂料，由以下重量原料组成：丙烯酸丁酯10g，甲基丙烯酸甲酯15g，丙烯酸12g，丙烯酸羟乙酯3g，十四烷酸粉末2.5g，无水乙醇100ml，纳米SiO2微球3g，0.1mol/L的十四烷酸乙醇溶液5ml，流平剂5g、增稠剂2g、消泡剂0.1g。本发明具有性能良好、安全环保、合成简单、价格低廉的优点。

技术领域

本发明涉及防腐涂料领域，具体说是一种添加纳米SiO₂空芯微球的水性丙烯酸涂料。

背景技术

我国海洋经济已步入建设海洋强国的新时期，无论对海洋资源和能源开发或海洋权益的维护，据需要借助建造跨海大桥、港口码头、人工岛、海上钻井平台、海底油气输送管线等强大的海洋工程装备。腐蚀环境较为恶劣的海洋环境对海洋设施的腐蚀防护性能提出更高的要求。传统防腐手段中涂装溶剂型防腐涂料的方法因具有成本低、效果好、简单易行的优点广泛应用于海洋工程装备的腐蚀防护。但传统溶剂型涂料会在施工和后续成膜过程中不同程度的释放挥发性有机物(VOCs)，会危害施工人员的身体健康和海洋环境[1,2]。

近年来，随着人类环保意识的不断增强，“绿水青山就是金山银山”的发展理念同样成为海工涂料的发展方向。水性丙烯酸是以聚丙烯酸树脂为成膜物，水为溶剂，加以其他助剂而成的水性涂料。作为一种高分子材料，水性丙烯酸有着较好的耐碱性、保色性和耐水耐候性等性能。水性丙烯酸涂层涂料的应用范围极为广泛，在船舶、路桥、军工等众多领域里起到了重要的作用。但单一的树脂涂料的机械性能、电化学性能、热稳定型等性能较差，大大局限了水性丙烯酸涂料的使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种添加纳米SiO₂空芯微球的水性丙烯酸涂料。

一种添加纳米SiO₂空芯微球的水性丙烯酸涂料，由以下重量原料组成：丙烯酸丁酯10g，甲基丙烯酸甲酯15g，丙烯酸12g，丙烯酸羟乙酯3g，十四烷酸粉末2.5g，无水乙醇100ml，纳米SiO₂空芯微球3g，0.1mol/L的十四烷酸乙醇溶液5ml，流平剂5g、增稠剂2g、消泡剂0.1g

上述添加纳米SiO₂空芯微球的水性丙烯酸涂料由以下步骤制得：

步骤一、选取丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)两种合成丙烯酸树脂最为常见的软硬单体作为反应的主单体；选择丙烯酸(AA)作为带有亲水基团的功能单体，通过中和盐化，来实现树脂的水溶性，同时提供给树脂一定的硬度、耐溶剂性和附着力等性能；选择丙烯酸羟乙酯(HEA)作为提供羟基组分的单体，通过调节HEA的用量控制树脂的羟基含量，使树脂膜更好的交联固化。因合成树脂的单体均为丙烯酸类单体，竞聚率相差并不很大，固可一次投料进行反应，得到水性丙烯酸成膜物；

步骤二、称取十四烷酸粉末溶于无水乙醇中，用磁力搅拌器匀速搅拌10min 左右，直至白色的十四烷酸粉末完全溶解。将市购纳米SiO₂空芯微球加入 0.1mol/L的十四烷酸乙醇溶液中，经超声分散20min后转移到表面皿中，放在 85℃的真空干燥箱中烘干24h，取出后室温下冷却得到改性纳米SiO₂空芯微球；

步骤三、将经过改性的纳米SiO₂空芯微球与流平剂、增稠剂、消泡剂、防霉剂、成膜助剂等共同加入到水性丙烯酸成膜物中，以1000r/s的转速研磨 30min，即得添加纳米SiO₂空芯微球的水性丙烯酸防腐涂料。

作为优选，步骤二中，磁力搅拌器匀速搅拌速度不低于100r/min。

作为优选，步骤三中，流平剂为有机硅油、增稠剂为有机膨润土、消泡剂为正辛醇。