[发明专利]一种自修复水性环氧弹性复合涂覆材料及其制备方法

摘要

一种自修复水性环氧弹性复合涂覆材料及其制备方法，属于涂料技术领域。将吸附饱和HMDI预聚体、潜固化剂和催化剂混合物的大孔吸附树脂和高吸水剂分散于石蜡熔融体中，制备大孔吸附树脂高吸水剂微胶囊，再将其分散于水中形成微胶囊分散液。将微胶囊分散液与水性环氧树脂、水性环氧固化剂等混合固化成膜，形成具有自修复功能的水性环氧弹性复合涂覆材料。当该涂覆层被划伤或基材变形产生裂纹时，微胶囊中的高吸水剂会吸附空气中的水份膨胀，HMDI预聚体会与潜固化剂遇潮气或水生成的醇胺等基团迅速反应生成聚氨酯脲固化物，协同修复裂纹。本发明可用于隧道、桥梁、混凝土防护墙、金属护栏等公路领域，具有起到防腐、防水、美观、降低视觉疲劳等作用。

主权项

1.一种自修复水性环氧弹性复合涂覆材料，其特征是，其组成及含量按质量份数为：A组分：水性环氧树脂乳液20～25份，VAE乳液7～5份，丙烯酸酯乳液8～5份；B组分：水性环氧固化剂20～25份，滑石粉5～3份，金红石型钛白粉20～15份、水性聚氨酯增稠剂0.6～0.3份，消泡剂0.5～0.1份，流平剂0.6～0.2份，紫外线吸收剂0.4～0.2份，抗氧剂0.4～0.2份，工业水17.5～21份；C组分：微胶囊分散液15～22份；其中所述微胶囊分散液的具体制备方法如下：第一步，HMDI预聚体混合物的制备：(1)称取N220聚氧化丙烯多元醇25份置于反应器中，于120℃、–0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入75份HMDI，升温至60℃下反应1小时，接着升温至80℃下反应3.0小时后，在–0.09Mpa的真空条件下脱泡1小时，即得‑NCO基团质量含量为23％的HMDI预聚体；(2)然后在干燥氮气保护下，在所述(1)得到的预聚体中加入潜固化剂和二月桂酸二丁基锡催化剂，搅拌混合20分钟，得到含有潜固化剂和催化剂的HMDI预聚体混合物，干燥氮气保护下密封保存；其中所述潜固化剂的添加量根据该种潜固化剂的活泼氢当量和HMDI预聚体中的‑NCO基团质量含量来具体确定；其中，催化剂的添加量为该HMDI预聚体混合物总质量的0.5％；第二步，微胶囊的制备：在干燥氮气保护下，将高吸水剂30份，大孔吸附树脂70份，在步骤(2)制备的HMDI预聚体混合物中浸渍达到饱和，再将其分散在石蜡熔融体中，过滤掉多余的熔融石蜡后，在低于7℃的干燥冷空气中经雾化速冷生成石蜡包裹的含有HMDI预聚体混合物的微胶囊；第三步，微胶囊分散液的制备：称取100份水置于分散设备中，再加入步骤二制备石蜡包裹的含有HMDI预聚体混合物的微胶囊150份并分散均匀，制得固含量为60％的含有高吸水剂和大孔吸附树脂的微胶囊的微胶囊分散液组分；所述的高吸水剂是粒径≤40μm的高吸水性树脂。