[发明专利]一种耐水白水性弹性涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐水白水性弹性涂层，所述耐水白水性弹性涂层为RAFT乳液技术聚合而成的嵌段共聚物乳液，其中，嵌段共聚物为A‑B‑C型嵌段共聚物；所述A‑B‑C型嵌段共聚物中，A嵌段单体占总单体的重量比为15％～30％，B嵌段单体占总单体的重量比为50％～80％，C嵌段单体占总单体的重量比为5％～20％；A嵌段的玻璃化温度为–20～60℃，B嵌段玻璃化温度为–70～–20℃。RAFT的聚合过程属于无皂反应，无小分子乳化剂残留，以及A‑B‑C型嵌段共聚物的结构和合适的玻璃化温度使得制得的水性弹性涂层易成膜、成膜致密、耐水白性能优异。

技术领域

本发明属于涂层技术领域，具体涉及一种耐水白水性弹性涂层及其制备方法。

背景技术

随着户外涂层的使用越来越广泛，对于户外涂层的性能要求也越来越高，如风力发电叶片的表面涂层需要具有优异的耐高低温性能、耐盐雾性，耐候性、耐磨性、耐酸碱性、耐水性等，此外，涂层技术还广泛用于如 PP、PE、尼龙等基材新型广告布弹性面层，用以提高木质结构建筑材料的透明防水性能等。

为加强VOCs(挥发性有机物)污染防治工作，溶剂型涂层会逐步被水性涂层替代，耐水白性能是水性化的材料研发过程中的难点之一。涂层具有良好的耐水白性，即在一定条件下，涂层遇水仍保持透明，或只有轻微的、不影响外观或使用性能的泛蓝等。然而通常情况下，在乳液聚合物的制备过程中，因水溶性的引发剂、表面活性剂等物质的引入，导致乳液聚合物本身就是水敏性的。聚合物乳液经干燥后形成的涂层，其耐水性往往不够好，这至少体现在两个方面：一是涂层遇水易泛白(即水白化)，即耐水白性差；二是涂层遇水后与基材的附着力下降。

一般认为，涂层遇水易发白是因为聚合物乳液在干燥成膜的过程中，具有亲水性的物质易随水的蒸发而迁移并聚集在乳胶粒之间，形成了水分子进入涂层膜的亲水通道。当涂层再次遇水时，水分子便容易进入涂层内部形成水囊。当水囊达到一定的数量或大小时会散射光，从而引起水白现象。当前研究已开发出一些提高涂层乳液耐水白性能的方法，如调节乳液的pH在6以上，使用可聚合乳化剂代替常规乳化剂，引入疏水性单体参与聚合，使用交联剂增加涂层膜的交联密度等。

公开号为CN111892851A的中国专利文献公开了一种耐水白化水性吸波涂料；该发明通过控制涂料中软、硬单体及功能单体的比例，并采用半连续种子乳液聚合方式制备得到，解决现有吸波涂料耐水白化性能差、频带窄、吸波性能差等问题。公开号为CN109679431A的中国专利文献公开了一种具有优异耐水白性能的快干水性多彩涂料，该涂料由造粒用基础漆、保护胶体溶液和连续相溶液按照2：1：2的比例混合制得；能够解决水性多彩涂料渗色严重、干燥速率慢、耐水白差的问题。

常规丙烯酸酯乳液具有优异的成膜性和力学性能，良好的耐候性和抗油性，对多种表面都有很好的附着力，不容易黄变，透明性好，可打印性好，价格便宜，安全环保，因而被广泛地应用在涂层材料上。但是常规丙烯酸酯乳液为无规共聚物，在性能上有比较大的缺陷，如为了解决强度和硬度会导致材料整体的弹性差，不耐折，且易出现高温发粘、冬天低温变脆即传统聚丙烯酸酯“热粘冷脆”的行业痛点等，此外传统丙烯酸酯乳液因聚合需要加入大量的小分子乳化剂，导致其耐水白性也较差。。

发明内容

本发明提供了一种耐水白水性弹性涂层，所述耐水白水性弹性涂层为 RAFT乳液技术聚合而成的嵌段共聚物乳液，RAFT的聚合过程属于无皂反应，无小分子乳化剂残留，以及A-B-C型嵌段共聚物的结构和合适的玻璃化温度使得制得的水性弹性涂层易成膜、成膜致密、耐水白性能优异，同时干燥后的涂层能够耐受高低温，从根本上解决了“不耐水白、热粘冷脆”的行业痛点。

具体采用的技术方案如下：

一种耐水白水性弹性涂层，所述耐水白水性弹性涂层为RAFT乳液技术聚合而成的嵌段共聚物乳液，其中，嵌段共聚物为A-B-C型嵌段共聚物；