[发明专利]一种室温自交联涂料及其制备方法

说明书

本发明提供一种室温自交联涂料及其制备方法。该室温自交联涂料包括以下重量份的原料：N‑异丁氧基甲基丙烯酰胺2～8份、丙烯酸酯类单体20～50份、苯乙烯10～20份、甲基丙烯酸3～10份、引发剂0.5～2份。本发明提供的室温自交联涂料在成膜干燥过程中会发生交联反应，形成自交联结构，能够提高涂膜的交联密度，使得涂膜具有优异的耐水性和耐溶剂性，贮存稳定性高，涂膜干燥时间短，并且具有良好的力学性能和强度，该涂料环保，不会释对环境和施工人员有危害的甲醛气体。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种室温自交联涂料及其制备方法。

背景技术

对于涂料而言，涂膜性能是最重要的性能指标之一，而涂膜干燥后形成适当的交联有利于改善和提高涂膜性能。通过交联，涂膜可以形成网络结构，从而使涂膜性能比非交联型树脂得到很大程度的提高，并且能够大幅度提高涂膜的机械强度、耐水性、耐腐蚀性等，由此可见，涂料在成膜过程中的交联是十分必要的。

目前常见的涂料主要以丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、苯丙乳液为基底。传统的涂料主要以油性涂料为主，而油性涂料VOC(挥发性有机化合物)含量高，对施工人员和环境都带来了一定的危害，并且在施工前往往需要加入固化剂或交联剂以提高涂料成膜过程中的交联程度，进而提高漆膜的综合性能。因此，为了改善涂料的涂膜性能，涂膜干燥后形成交联已成普遍要求。

按照交联方式，交联可分为高温交联、UV固化交联和室温交联。高温交联需要加热，会消耗大量能量；UV固化交联的应用范围受到一定的限制，如不能应用于建筑涂料中；室温自交联不仅能够节约能源，而且适用于任何涂装底材和施工条件。

室温自交联涂料不需要外加交联剂，是通过在聚合物分子链上引入具有自缩合或自氧化性能的功能单体在室温成膜过程中的自缩合或自氧化作用而实现交联的，这种涂料成膜树脂的聚合物分子链中通常含有可通过自身化学反应交联的官能团。由于室温自交联涂料具有制备方法简单、施工方便、廉价环保、节省能源和交联效果好的优点，因而具有良好的工业应用前景。

因此，开发一种环保、成膜性能好、耐水性和耐溶剂性强的室温自交联涂料具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室温自交联涂料及其制备方法，该室温自交联涂料能够在成膜干燥过程中发生交联，以改善涂料的成膜性能、提高涂料的耐水性、耐溶剂性，并且不会释放甲醛，更不会对环境和施工人员造成危害。

根据本发明的第一个方面，提供一种室温自交联涂料，包括以下重量份的原料：N-异丁氧基甲基丙烯酰胺2～8份、丙烯酸酯类单体20～50份、苯乙烯10～20份、甲基丙烯酸3～10份、引发剂0.5～2份。

本发明提供的室温自交联涂料含有N-异丁氧基甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯类单体、苯乙烯、甲基丙烯酸、引发剂，丙烯酸酯类单体、苯乙烯和甲基丙烯酸作为主单体，通过引发剂的作用合成聚合物分子链，而N-异丁氧基甲基丙烯酰胺则作为自交联功能单体引入到聚合物分子链上，涂料在室温成膜过程中能够发生自缩合或自氧化作用而实现交联，使得涂料具有自交联性能，有利于提高涂料成膜干燥过程中的交联程度，改善涂料的成膜性能，形成的涂膜具有更高的拉伸强度、耐水性和耐溶剂性。并且，加入的N-异丁氧基甲基丙烯酰胺的油溶性更大，因而更加适合与丙烯酸类单体共聚，同时其毒性相对较小，成膜时会释放出异丁醇气体而非甲醛气体，对环境和施工人员不会造成危害。

优选地，丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯中的至少一种。

优选地，丙烯酸酯类单体由甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯按照重量比2～3:1～2组成。

优选地，丙烯酸酯类单体由甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯按照重量比2:1组成。

本方案采用的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，并且对两种丙烯酸酯类单体的比例进行调节，固含量和粘度适中，使得涂料具有良好的储存稳定性。