[发明专利]一种水性涂料及其制备方法

说明书

本申请涉及水性涂料领域，尤其涉及一种水性涂料及其制备方法。其中水性面漆包括以下各重量份的成分：a、90~100份丙烯酸聚氨酯；b、2~5份经极性改性剂改性后的二氧化硅气凝胶微球；c、面漆助剂。本申请所得水性面漆在配合水性底漆使用后形成的水性涂料，其可以有效起到隔音防腐的作用。

技术领域

本申请涉及水性涂料领域，尤其涉及一种水性涂料及其制备方法。

背景技术

金属材料或运输工具，如船舶、车辆等装备在服役中会受到环境的腐蚀作用，涂层防护是该类材料或装备表面最主要的防腐手段，是防腐措施中最有效、最经济、应用最普遍、最易被工程设计者和用户共同认可的措施。通过在材料或装备表面涂覆有机涂料，可以隔绝水分及氧气等腐蚀性介质的渗入，降低其腐蚀速率。有机涂料又分为油性涂料和水性涂料，传统的油性涂料含有大量挥发性的有机化合物(VOC)，对人体有毒害、对环境也会造成严重的污染，采用无毒无味低碳环保的水性涂料替代油性涂料是目前有机涂料研究的重要方向。

现有水性涂料在使用过程中，部分水性涂料并不能达到令人满意的防腐性能，尤其是在长时间使用后的防腐性能（低频阻抗模值）保持情况并不能令人满意，从而导致如船舶在需要长时间航行或动车在需要长时间行驶以及减少涂料涂覆频次方面并不具有优势。

另外，现有大部分涂料在隔音隔热效果上也并不能达到令人满意的效果，因此，现有常规采用的方式大多是在金属材料或装备表面先涂覆一层隔音隔热材料，再涂覆水性涂料进行防腐，最终达到隔音、隔热和防腐的效果。但这样的方式在降低涂覆材料成本上并不具有优势。

发明内容

本申请的目的在于提供一种水性涂料及其制备方法，本申请所得水性涂料中的水性面漆在配合水性底漆使用后即可形成本申请所述的水性涂料，其可以有效起到隔音防腐的作用，尤其是在室温下固化后，200微米厚可以达到50dB以上的隔音率，以及3.5W/(m·K)以下的导热系数，并且在3.5%的NaCl溶液中浸泡7d的低频阻抗模值达到2×10⁷ Ω·cm²以上，浸泡14d后，低频阻抗模值仍能达到6×10⁷ Ω·cm²以上。

本申请所提供的第一种方案为：一种水性涂料，包括水性底漆和水性面漆，所述水性面漆包括以下各重量份的成分：a、90~100份丙烯酸聚氨酯；b、2~5份经极性改性剂改性后的二氧化硅气凝胶微球；c、面漆助剂。

可选的，所述成分b是通过以下制备方式获取得到：将2~5重量份的二氧化硅气凝胶微球配置成二氧化硅气凝胶微球-乙醇溶液，调节pH为1~3，加入10~20重量份的极性改性剂，90~95℃搅拌6~12h，清洗并真空干燥10~12h即得成分b。

可选的，所述极性改性剂为脲醛、酚醛、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。

可选的，所述二氧化硅气凝胶微球的直径为20~25纳米。

可选的，所述水性底漆包括90~100重量份的环氧树脂和底漆助剂。

可选的，所述面漆助剂至少包括20~25重量份固化剂、15~25重量份稀释剂；和/或所述底漆助剂至少包括20~25重量份固化剂、15~25重量份稀释剂。

可选的，所述面漆助剂还包括2~3重量份消泡剂、1~2重量份分散剂、3~4重量份流平剂；和/或所述底漆助剂还包括2~3重量份消泡剂、1~2重量份分散剂、3~4重量份流平剂。

可选的，所述固化剂为水性固化剂；或所述稀释剂为水；或所述消泡剂包括有机硅型消泡剂、聚醚型消泡剂、聚醚有机硅复配消泡剂和硅醚共聚类消泡剂的一种或几种；或所述分散剂包括阴离子型分散剂、阳离子型分散剂、非离子型分散剂和两性型分散剂中的一种或几种；或所述流平剂包括有机硅流平剂、氟碳化合物类流平剂和丙烯酸流平剂中的一种或几种。