[发明专利]一种硅藻土接枝聚脲改性调湿水性丙烯酸涂料及制备方法

说明书

本发明涉及涂料技术领域，一种硅藻土接枝聚脲改性调湿水性丙烯酸涂料，有机改性后的硅藻土在水性丙烯酸涂料中具有非常好的分散性，具有良好的孔道结构与丰富的孔隙硅藻土分散于水性丙烯酸基体中，能够改善水性丙烯酸的孔道结构，形成连通的通道与空隙，通过毛细作用吸附水，并为涂膜提供水出入的“通道”，保持良好的透水透气性，在宏观层面上提高了涂膜的吸湿、放湿速度，并为水性丙烯酸树脂膨胀提供了空间，减弱了水性丙烯酸树脂吸水而引发的变形等现象，而引入的脲基在相邻分子间的多重氢键的作用下，从而提高了水性丙烯酸树脂的力学性能，得到综合性能优异的调湿水性丙烯酸涂料。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体为一种硅藻土接枝聚脲改性调湿水性丙烯酸涂料及制备方法。

背景技术

丙烯酸涂料是在丙烯酸树脂基础上加入各种添加剂与助剂得到的一种单组分自干型涂料，具有良好的耐候性、保色性，且施工方便，因此是一种常用的装饰涂料，能用于墙体、砖石、木材、塑料等物质的表面，且都有良好的附着力，而调湿丙烯酸树脂涂料是一种具有调湿功能的涂料，具有吸、放湿特性的功能涂料，且要满足涂膜吸水后不能发生起泡、脱落以及墙体变形等现象，因此吸湿丙烯酸涂料不仅需要良好的吸、放湿性能，还需要具有良好的耐湿性与稳定性。

硅藻土由于其具有丰富的孔隙结构，具有良好的吸放湿、防火阻燃等特性，因此常被作为无机填料增强有机涂料的性能，而调湿水性丙烯酸树脂由于具有强吸水性，因此需要改性来防止由于吸水发生的起泡、变形等问题，因此以性能优异表面孔道丰富且具有良好吸放湿性能的硅藻土是一种非常好的水性丙烯酸树脂无机填料，但无机材料通常与有机基体相容性较差，简单添加改性效果不佳，而多重氢键不仅对涂料吸水性不存在较大的影响，还能够提升涂料性能，因此而通过接枝聚脲对硅藻土进行有机改性，不仅能够增强硅藻土在丙烯酸树脂中的分散性，还能够增涂料稳定性，从而起到更好的改性效果。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅藻土接枝聚脲改性调湿水性丙烯酸涂料及制备方法，解决了普通水性丙烯酸树脂吸水易发生起泡变形以及硅藻土与水性丙烯酸树脂相容性较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅藻土接枝聚脲改性调湿水性丙烯酸涂料制备方法包括以下步骤：

(1)将硅藻土与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入甲苯溶剂中，混合，超声反应，得到环氧改性硅藻土；

(2)将环氧改性硅藻土浸入对氨基苯甲醛加入至三口烧瓶中，升温进行环氧开环反应，待反应结束后，过滤，去离子水洗涤、鼓风干燥，得到醛基化硅藻土；

(3)将醛基化硅藻土与3-氨基-1-金刚烷醇加入至甲醇溶液中，于氮气氛围下，加热回流进行席夫碱反应，待反应结束，冷却，加入硼氢化钠，搅拌反应还原席夫碱，盐酸与去离子水洗涤，真空干燥，得到金刚烷醇改性硅藻土；

(4)将端氨基聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯加入至丙酮溶液中，加热进行聚合反应，异氰酸酯封端的聚脲低聚物；

(5)将金刚烷醇改性硅藻土与聚脲低聚物加入至二甲基亚砜溶液中，接着滴加二月桂酸二丁基锡，加热进行加成反应，自然冷却，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥，得到金刚烷改性硅藻土接枝聚脲低聚物；

(6)将去离子水、NaHCO₃、十二烷基磺酸钠与吐温20加入至反应瓶内，搅拌乳化，升温并加入金刚烷改性硅藻土接枝聚脲低聚物、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、双酮双丙烯酰胺混合溶液与过硫化钾，保温进行聚合反应，自然冷却，过滤出料、氨水调节pH至7-8，得到硅藻土接枝聚脲改性水性丙烯酸乳液；