[发明专利]一种耐光、抗老化的水性丙烯酸酯类涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐光、抗老化的水性丙烯酸酯类涂料及其制备方法。本发明制备的水性丙烯酸酯类涂料按照以下方法制备得到：1)在有机硅烷存在下，杂多酸与复合纳米颗粒可有效结合，与乳化剂和润湿剂共同制备获得了较优分散效果的纳米颗粒乳液；2)在引发剂存在下，上述纳米颗粒乳液与共聚单体和交联剂混合，碱液中和后即得所需涂料。本发明通过采用多种单体对水性丙烯酸树脂进行改性，可显著提高涂层与基底的粘结强度；此外，经杂多酸改性后的复合纳米颗粒增强了其耐光性和抗老化性能，可满足长期室外环境工作的严格要求。

技术领域

本发明属于水性丙烯酸酯类树脂涂料技术领域，尤其涉及一种耐光、抗老化的水性丙烯酸酯类涂料及其制备方法。

背景技术

随着人们生活品质及环境意识的逐步提升，我国政府对涂料应用中挥发性有机化合物(VOC)的释放标准提出了严格的限制要求，发展绿色化环境友好的水性涂料代替传统溶剂型涂料将成为涂料行业今后发展的必然趋势。

水性丙烯酸涂料由于具有价格低廉，安全环保、合成加工简单等优势，在室内外装修、皮革装饰、汽车和电子工业等消费品领域，尤其是汽车外层高档罩光清漆中有着重要的应用。然而目前开发的水性丙烯酸树脂大都存在耐热性不良、粘结强度不理想、抗紫外线性能较差等缺点，导致其制成的水性涂料易于与基底剥落分离，长期接触紫外线后老化迅速等问题频出。采用纳米材料进行改性是目前提高涂料耐光及抗老化性能的一种较为有效的手段，但由于纳米材料存在易于团聚以及电子-空穴对复合迅速等显著缺点，一方面会使制造的涂料的光泽度和透明度受到一定程度的影响，另一方面较差的紫外线吸收和反射能力也不能有效减缓老化降解的速度。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种耐光、抗老化的水性丙烯酸酯类涂料及其制备方法，本发明提供的水性丙烯酸树脂具有良好的耐光和抗老化性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

第一方面，本发明涉及一种耐光、抗老化的水性丙烯酸酯类涂料组合物，所述组合物包括如下重量份数的各组分：

去离子水12-20份、丙烯酸3-8份、聚合物多元醇6-10份、甲基丙烯酸甲酯25-30份、丙烯酸丁酯15-23份、丙烯酸羟乙酯1-5-10份、苯乙烯2-5份、引发剂0.7-1.2份、杂多酸改性复合纳米颗粒乳液10-15份、交联剂0.5-1份；

其中，按占杂多酸改性复合纳米颗粒乳液总重的重量百分比含量计，所述杂多酸改性复合纳米颗粒乳液包括：1％-5％纳米颗粒、1％-2％3-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5％-5％杂多酸、3％-8％乳化剂、1％-3％润湿剂、余量为去离子水。

作为本发明的一个实施方案，所述纳米颗粒为纳米二氧化钛与纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米二氧化硅中任意一种纳米颗粒的组合。

作为本发明的一个实施方案，所述杂多酸为磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸或硅钼酸。

作为本发明的一个实施方案，所述润湿剂为烷基聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚。

作为本发明的一个实施方案，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸钠或聚乙烯吡咯烷酮。

作为本发明的一个实施方案，所述聚合物多元醇为聚碳酸酯二醇或聚四氢呋喃醚二醇。

作为本发明的一个实施方案，所述聚合物多元醇的分子量为1000g/mol。

作为本发明的一个实施方案，所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

作为本发明的一个实施方案，所述交联剂为羟基丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯。

第二方面，本发明涉及一种所述的耐光、抗老化的水性丙烯酸酯类涂料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：