[发明专利]水性纳米改性丙烯酸聚氨酯双组份面漆

说明书

本发明公开了一种水性纳米改性丙烯酸聚氨酯双组份面漆，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为4.5‑6.5:1，组分A包括如下重量粉原料：80‑100份改性丙烯酸酯、1.5‑3份改性纳米颗粒、1‑1.5份分散剂、2‑3份消泡剂、1.5‑3份流平剂、水50‑60份，组分B为二苯基甲烷二异氰酸酯；该改性丙烯酸酯大分子网格结构，同时含有有机硅烷结构，使得制备出的双组分面漆具有很好的耐水效果，改性纳米颗粒表面含有大量长链烷基，且表面吸附气体，使得颗粒的表面能大幅降低，进而避免了改性纳米颗粒在面漆中出现团聚现象，防止面漆出现涂膜不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及水性纳米改性丙烯酸聚氨酯双组份面漆。

背景技术

丙烯酸聚氨酯是聚氨酯树脂的一种，它是以脂肪族异氰酸酯和含羟基的丙烯酸树脂为基料，并配以颜料、助剂等组成的面漆。目前，丙烯酸聚氨酯涂料在船舶工业和汽车工业都得到了广泛的应用；同时在生活必需品，如家具，床椅垫，电缆线，耐磨轮胎，冰箱绝热层，封剂及填充剂，建筑绝缘体，接合剂，防水剂以及弹性织品等中也起着不可缺少的作用。然而，丙烯酸聚氨酯的乳胶膜耐候性和耐腐蚀性较差，涂膜质脆、冲击性能差，限制了其在复杂环境下的应用。

目前涂料的改性途径有改进单体和合成工艺、添加助剂、实施交联、优化复合等，但是关于纳米颗粒改性丙烯酸聚氨酯涂层防腐性能的研究还处于探索阶段，尤其是关于纳米颗粒对此涂层抗介质渗透能力的影响的研究还处在简单的定性阶段，缺少系统定量的研究，同时纳米颗粒应用时由于其本身亲水疏油性带来的团聚问题也亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性纳米改性丙烯酸聚氨酯双组份面漆，解决了现阶段纳米颗粒无法充分分散在面漆中，导致面漆易出现开裂和剥落的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种水性纳米改性丙烯酸聚氨酯双组份面漆，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为4.5-6.5:1，组分A包括如下重量粉原料：80-100份改性丙烯酸酯、1.5-3份改性纳米颗粒、1-1.5份分散剂、2-3份消泡剂、1.5-3份流平剂、水50-60份，组分B为二苯基甲烷二异氰酸酯。

所述的分散剂为TH-904和SN-5040中的一种，消泡剂为SN-154和BYK-071中的一种，流平剂为byk-333和DH-3170的一种。

进一步，所述的改性丙烯酸酯由如下步骤制成：

步骤A1：将季戊四醇、丙烯酸、对甲基苯磺酸、去离子水混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为110-120℃的条件下，回流反应8-10h，制得中间体1，将KH550、甲醇、盐酸溶液混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为70-80℃的条件下，进行搅拌20-25h后，冷却至室温，加入四氢呋喃，静置至无固体析出，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得氨基聚倍半硅氧烷；

步骤A2：将氨基聚倍半硅烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲苯、乙酸丁酯混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为80-85℃的条件下，进行反应2-3h，制得聚倍半硅烷单体，将中间体1、聚倍半硅烷单体、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、二甲苯、乙酸丁酯混合均匀，通入氮气保护，在转速为300-500r/min，温度为70-75℃的条件下，搅拌并加入偶氮二异丁腈，进行反应7-9h，制得改性丙烯酸酯。

进一步，步骤A1所述的季戊四醇和丙烯酸的摩尔比为1:4，KH550、甲醇、盐酸溶液的体积比为2:50:5，盐酸溶液的质量分数为20-25％。

进一步，步骤A2所述的氨基聚倍半硅烷上的氨基与甲基丙烯酸缩水甘油酯上的环氧基的摩尔比为1:2，中间体1、聚倍半硅烷单体、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯的质量比为30:5:8:10，偶氮二异丁腈的用量为反应物质量的3-5％。

进一步，所述的改性纳米颗粒由如下步骤制成：