[发明专利]一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体及其制备方法和应用，本发明的双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体，包括树脂颗粒；所述树脂颗粒包括：内核，所述内核的制备原料包括水性丙烯酸聚氨酯分散体；疏水层，所述疏水层包裹所述内核，所述疏水层的制备原料包括疏水硅烷；亲水层，所述亲水层包裹与所述疏水层，所述亲水层的制备原料包括亲水硅烷。本发明的双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体制得到面漆具有高耐沾污、高封闭性以及高耐擦洗的特性。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体及其制备方法和应用。

背景技术

外墙面漆涂料因其具有阻隔雨水、风沙、灰尘、紫外线侵扰、保护真石漆和使漆面多彩靓丽的优点，在建筑工程领域应用广泛，承担外墙面涂层的保护层。

作为整个涂层最外面的保护层，面漆的耐沾污性、封闭性以及耐擦洗性能尤为重要。但现有面漆选用的成膜物质多为丙烯酸树脂，往往很难兼顾上述三者性能。例如，单相结构的丙烯酸树脂便存在“返粘”沾污的突出问题。为了解决该问题，有技术通过甲基丙烯酸甲酯硬单体改性交联，得到了一种耐沾污的，水性罩面清漆用丙烯酸酯乳液。这样制备的丙烯酸树脂成膜后硬度高，耐擦洗性能好，可有效避免面漆“返粘”沾污，但得到的涂层缺乏弹性，封闭性差，涂膜在冷热交替的环境下容易出现开裂、脱落等问题，使耐污面漆失去保护功能。另一方面，选择无机树脂或是复合丙烯酸树脂也是一种常用的改善耐污性能的方案。无机树脂表面硬度高，易被雨水润湿，从而附着在上的颗粒状污染物能被有效移除，表现出优异的自清洁效果，研究表明，尽管无机树脂耐沾污、耐水性好，经雨水渗透并不发生溶胀，但其存在封闭性差的问题不容忽视，无机树脂会加速涂膜对雨水的吸收，加快雨水渗透，从而致使涂层出现“雨痕”现象。而更为严重时，底层涂层会被渗透进去的雨水溶胀，出现鼓泡现象或漆膜脱落。

因此，亟需制备一种成膜树脂，使得以其为原料制备的面漆，能够解决耐沾污、封闭性以及耐擦洗三者间难以平衡的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体，利用丙烯酸聚氨酯分散体上先包覆疏水硅烷再包覆亲水硅烷的双重包覆方法，使丙烯酸聚氨酯分散体具有一种外亲水、内疏水的弹性结构，使制备的面漆同时具有了高耐沾污、高封闭性以及高耐擦洗的特性。

本发明还提出一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体的制备方法，所述制备方法用于制备上述的双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体。

本发明还提出了一种外墙涂料，所述外墙涂料的制备原料包括所述的双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体。

根据本发明的一个方面，提出了一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体，包括树脂颗粒；

所述树脂颗粒包括：

内核，所述内核的制备原料包括水性丙烯酸聚氨酯分散体；

疏水层，所述疏水层包裹所述内核，所述疏水层的制备原料包括疏水硅烷；亲水层，所述亲水层包裹与所述疏水层，所述亲水层的制备原料包括亲水硅烷。

本发明的一种双重包覆的丙烯酸聚氨酯分散体至少具有以下有益效果：

水性聚氨酯树脂分子结构中具有硬链段(由异氰酸酯和小分子扩链剂组成)和软链段(低聚物多元醇)组成的链段结构决定了其既坚硬又柔韧的独特性能。本发明提出了先包覆疏水层再包覆亲水层的双重包覆方法，使丙烯酸聚氨酯分散体具有一种外亲水、内疏水的弹性结构因此，亲水层易被雨水润湿而疏水层难渗透；另一方面，水性聚氨酯树脂分子结构中具有硬链段(由异氰酸酯和小分子扩链剂组成)和软链段(低聚物多元醇)组成的链段结构决定了其既坚硬又柔韧的独特性能使得丙烯酸聚氨酯水性树脂“弹而强”，也不存在“热粘冷脆”的问题，再一方面，硅烷可以通过硅羟基缩合交联反应增强涂层强度，所以当上述因素结合时，便使制备的面漆同时具有了高耐沾污、高封闭性以及高耐擦洗的特性。