[发明专利]一种聚丙烯酸酯组合物、水性涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酸酯组合物，包括氟硅丙烯酸酯乳液和疏水改性的纳米二氧化硅；后者选自多氟烷基硅氧烷改性的纳米二氧化硅。此外，还公开了该组合物的制备方法、包含该组合物的水性涂料及其制备方法。所得聚丙烯酸酯组合物和水性涂料不仅具有更好的耐水性，同时具有更好的耐高温性。

技术领域

本发明属于水性环保涂料技术领域，具体涉及一种聚丙烯酸酯组合物、水性涂料及其制备方法。

背景技术

随着环境污染日益加重，环境保护越来越受到人们的广泛关注。而传统的溶剂型涂料由于对环境污染和人体健康毒害较大，释放出挥发性有机化合物(VOC)等有害物质，正逐渐被淘汰。在此大背景下，环保型涂料的研究与开发已经成为未来涂料发展方向的趋势。环保型涂料表示涂料中不含或仅含极少量的VOC，并且在生产、施工、干燥和固化过程中不额外产生毒害的涂料。目前已经研发的环保涂料主要包括水性涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料等几大类。

其中，水性涂料是指用水作为溶剂或分散介质的一种涂料，由于易于制备且施工简单，环保性能优良，而备受人们青睐。水性涂料已广泛应用于内外墙的涂料装饰、金属漆、汽车漆等多个领域。按照成膜物质种类划分，水性涂料可分为水性丙烯酸酯涂料、水性环氧涂料、水性聚氨酯涂料等。

作为成膜物质，丙烯酸酯乳液主要由乳化剂、水、引发剂和单体四种基本组分组成。以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要单体合成的丙烯酸酯乳液具有一系列优良的性能，有较好的机械强度、耐候性、耐化学稳定性，而且成膜的光学性能较好。原料来源广泛、施工简单、成本较低、环保性能好，用其制得的丙烯酸酯水性涂料同样具有这些优异的性能。但丙烯酸酯水性涂料耐高低温性和耐水性不佳，这些技术缺陷严重影响了其作为水性涂料产品的实际应用性能。

中国专利申请CN106752606A公开了一种水性氟硅丙烯酸涂料及其制备方法，该涂料包括含氟丙烯酸酯共聚物乳液和聚硅氧烷预聚体，含氟丙烯酸酯共聚物乳液和聚硅氧烷预聚体的质量比为2～6∶1。制备方法包括以下步骤：将含氟丙烯酸酯共聚物乳液与硅氧烷预聚体按2～6∶1的质量比混合得到混合物；将所述混合物均匀涂覆在基材上，于常温下干燥30min，再于60～120℃固化1～3h。该水性氟硅丙烯酸涂料具有耐候、耐摩擦、疏水性强及更加环保等优点。

中国专利申请CN110698936A公开了一种纯水性自洁涂料及其制备方法，属于涂料技术领域；其原料包括色浆、水性氟硅改性丙烯酸树脂、水性增稠剂、水性流平剂、水性消泡剂、水性分散剂、pH调节剂、水性成膜剂和水。其中，所述色浆是由复合硅改性丙烯酸树脂、颜料和水研磨而成本发明的树脂和助剂等都是纯水性，所得的涂料零VOC，涂料在加工及施工中均不加入含VOC的材料和稀释剂，以达到零VOC要求，实现产品无毒、无害、安全、环保；自洁功能：涂料施工后涂层耐候、耐碱、耐洗刷，无针孔、桔皮、流挂等病态出现，表面能低，不粘灰尘，水流以水滴形式不粘，实现自清洁效果，而且成分简单，易于施工。

然而，上述氟硅丙烯酸酯水性涂料虽然在一定程度上改善了耐水性，但耐高温性仍然不佳。

因此，仍然需要针对现有技术的上述缺陷，提供一种进一步改善耐水性和耐高温性的聚丙烯酸酯组合物、水性涂料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸酯组合物、水性涂料及其制备方法。相对于现有技术，所得聚丙烯酸酯水性涂料不仅具有更好的耐水性，同时具有更好的耐高温性。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明采用以下技术方案：一种聚丙烯酸酯组合物，其特征在于，包括氟硅丙烯酸酯乳液和疏水改性的纳米二氧化硅。

根据本发明所述的组合物，其中，所述氟硅丙烯酸酯乳液与疏水改性的纳米二氧化硅的重量比为(4-8)：100。

优选地，所述氟硅丙烯酸酯乳液与疏水改性的纳米二氧化硅的重量比为(5-7)：100。