[发明专利]水性防雾涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种性能优异的水性防雾涂料，包括水性树脂乳液80‑100g，交联剂10‑30g，防雾改性剂10‑30g，其特征在于：防雾改性剂是一种星型结构的有机硅氧烷化合物。在该星型结构中，笼型聚倍半硅氧烷类化合物作为核心，并在其表面接枝有含有环氧丙烷链和环氧乙烷链的聚醚，既能够充分利用其作为纳米粒子化合物的物理特性，具有优异的机械强度、耐刮擦性，为水性涂料具有持久的防雾性能提供保证，又能够充分利用聚醚基团的低表面能、亲水性和润湿性，以及星型结构的支链，增强水性涂料的防雾性能。

技术领域

本发明属于水性涂料领域，具体涉及水性防雾涂料及其制备方法。

背景技术

雾气是日常生活中的常见现象。由于在一些界面材料的两侧存在明显的温度差，如玻璃、塑料等，界面材料的温度通常与低温侧的温度更接近，使得温度较高一侧的空气中的水蒸气在接触到温度较低的基材时，会在其表面凝结形成流动性很差的小液滴，即产生雾气。在一些特定环境中，雾气的存在会产生很多不利影响。例如，汽车的挡风玻璃上产生了雾气，会影响驾驶员的驾驶，增加造成交通事故的风险；又如，塑料大棚的塑料薄膜上产生了雾气，会折射阳光，对大棚内的农作物的生长造成影响。因此，有必要对在这些环境中使用的透明基材进行防雾改性。

涂覆水性防雾涂料是常用的防雾改性方法。其中，最常用的水性防雾涂料是亲水性丙烯酸酯或其共聚物，利用树脂涂层对涂层表面凝结的水分的吸收作用，起到防雾作用。然而，亲水性的丙烯酸酯或其共聚物虽然具有防雾作用，但是，其表面强度、表面耐刮擦性能、表面耐腐蚀性能等通常不够理想，特别是对于应用在透明窗口材料表面的涂覆透明防雾水性涂料，如汽车挡风玻璃表面，塑料大棚的塑料薄膜表面等，要求其不仅具备优良的防雾性能，同时其还需保持良好的表面强度、表面耐刮擦性能、表面耐腐蚀性能等。因此，本发明旨在提供一种性能优异的水性防雾涂料，不仅具有优良的防雾性能，同时，还具有良好的表面强度、表面耐刮擦性能、表面耐腐蚀性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，确保优良的防雾性能的同时，改善现有的水性防雾涂料的表面强度、表面耐刮擦性、表面耐腐蚀性。

因此，本发明的发明人提供了一种水性防雾涂料，包括水性树脂乳液80-100g，交联剂10-30g，防雾改性剂10-30g，其特征在于：防雾改性剂是一种星型结构的有机硅氧烷化合物，该星型结构的有机硅氧烷化合物通过式（1）所示的八乙烯基聚倍半硅氧烷与式（2）所示的含有环氧丙烷链和环氧乙烷链的聚醚通过加成反应制备得到。所得到的星型结构的有机硅氧烷化合物的中心为一聚倍半硅氧烷结构，在该中的四面八方均匀分布有八个含有环氧丙烷链和环氧乙烷链的聚醚支链。

式（1）为：

；

式（2）为：

；

其中，m为3-15，优选为5-10，n为3-20，优选为5-15；

反应式为：

。

其中，水性树脂乳液选自水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸树脂乳液，水性环氧树脂乳液中的一种。

进一步地，上述加成反应在溶剂中，所述溶剂选自苯、甲苯、乙二醇单丁醚、乙酸乙酯、四氢呋喃中的一种或多种。

进一步地，所述催化剂选自铂、镍、金等催化剂，优选为氯铂酸。催化剂的用量为式（1）所示的八乙烯基聚倍半硅氧烷的1-3wt%。

进一步地，为了确保获得星型结构的有机硅氧烷化合物，参与反应的式（1）所示的八乙烯基聚倍半硅氧烷与式（2）所示的含有环氧丙烷链和环氧乙烷链的聚醚的摩尔比1:（8-10），反应温度为60-100℃，反应时间为3-6h。