一种耐高温抗撕裂水性涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括：改性丙烯酸酯乳液80?110份，水10?12份，丙二醇丁醚4?6份，膨胀蛭石8?10份，海泡石8?10份，木质素磺酸钠1?2份，十二烷基二甲基甜菜碱2?3份，Tego Airex904W 0.04?0.06份，乳化剂OP?10 0.05?0.07份，十二烷基磺酸钠0.1?0.2份，润湿剂Wet500 0.2?0.3份，流平剂0.2?0.4份，羧甲基纤维素钠0.2?0.4份，聚乙烯醇0.1?0.2份，防霉剂0.02?0.04份。本发明耐高温，耐磨，抗冲击性好，韧性高，机械性能好。
【专利说明】
一种耐高温抗撕裂水性涂料
技术领域
[0001 ]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐高温抗撕裂水性涂料。
【背景技术】
[0002]传统涂料使用有机物作为溶剂，在加工和生产过程中会释放出挥发性有机物，进而对环境带来污染。水性涂料以水作溶剂，具有绿色环境友好、节能安全、使用方便等特点，在各国得到了迅速发展。水性丙烯酸酯乳液因其价格便宜、附着力好、不会加深木器的颜色等优点，被用于水性涂料中，但是其漆膜的机械性能较差，硬度较低，从而大大限制了其在水性涂料中的使用，因此，需要提供一种新的水性丙烯酸酯涂料。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温抗撕裂水性涂料，本发明耐高温，耐磨，抗冲击性好，韧性高，机械性能好。
[0004]本发明提出的一种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液80-110份，水10-12份，丙二醇丁醚4-6份，膨胀蛭石8_10份，海泡石8_10份，木质素磺酸钠1-2份，十二烷基二甲基甜菜碱2-3份，Tego Airex 904W 0.04-0.06份，乳化剂0P-100.05-0.07份，十二烷基磺酸钠O ?卜0.2份，润湿剂Wet500 0.2-0.3份，流平剂0.2-0.4份，羧甲基纤维素钠0.2-0.4份，聚乙烯醇0.1-0.2份，防霉剂0.02-0.04份；
[0005]其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入pH= 8_8.5的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温，保温搅拌，过滤取滤饼，干燥粉碎得到物料A;将物料A加入水中混匀，超声得到溶液B;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节pH=7.5-8，通入氮气，升温，保温搅拌，用醋酸调节pH=6.5-7，得到改性丙烯酸酯乳液。
[0006]优选地，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液90-100份，水10.5-11.5份，丙二醇丁醚4.5-5.5份，膨胀輕石8.5-9.5份，海泡石8.5-9.5份，木质素磺酸钠1.3-1.7份，十二烷基二甲基甜菜碱2.2-2.8份，Tego Airex 904W 0.045-0.055份，乳化剂0P-10 0.055-0.065份，十二烷基磺酸钠0.12-0.18份，润湿剂Wet500 0.23-0.27份，流平剂0.25-0.35份，羧甲基纤维素钠0.25-0.35份，聚乙烯醇0.13-0.17份，防霉剂0.025-0.035份。
[0007]优选地，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液95份，水11份，丙二醇丁醚5份，膨胀蛭石9份，海泡石9份，木质素磺酸钠1.5份，十二烷基二甲基甜菜碱2.5份，Tego Airex904W 0.05份，乳化剂0P-10 0.06份，十二烷基磺酸钠0.15份，润湿剂Wet500 0.25份，流平剂0.3份，羧甲基纤维素钠0.3份，聚乙烯醇0.15份，防霉剂0.03份。
[0008]优选地，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入pH=8_8.5的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温至30-40°C，保温搅拌2-4h，过滤取滤饼，干燥粉碎至200-300目得到物料A;将物料A加入水中混匀，超声15-25min得到溶液B;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节PH = 7.5-8，通入氮气，升温至80-90°C，保温搅拌4-6h，用醋酸调节pH = 6.5-7，得到改性丙烯酸酯乳液。
[0009]优选地，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，溶液B中，将物料A加入水中混匀，经超声波细胞粉碎机超声15-25min得到溶液B。
[0010]优选地，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，2.5h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌。
[0011]优选地，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，物料A中，钠基蒙脱土、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液、多巴胺的重量比为1-2:50-100:4-10。
[0012]优选地，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，溶液B中，物料A和水的重量比为1-2:25-40 ο
[0013]优选地，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水、溶液B的重量比为35-45: 22-32: 22-32: 10-12:0.5-1.5:50-60:35-50:25-30ο
[0014]上述改性丙烯酸酯乳液制备过程中，PH= 8-8.5的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中三(羟甲基)氨基甲烷的浓度为0.05mol/l，用盐酸调节三(羟甲基)氨基甲烷水溶液至溶液的pH=8-8.5，不规定盐酸的用量，根据具体操作确定其用量。
[0015]上述改性丙烯酸酯乳液制备过程中，醋酸、醋酸钠的作用是调节pH，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
[0016]上述水均为去离子水。
[0017]本发明的制备方法如下:将改性丙烯酸酯乳液、水、膨胀蛭石混合，以900r/min的速度搅拌50min，加入丙二醇丁醚，以700r/min的速度搅拌lOmin，加入木质素磺酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱、Tego Airex 904W、乳化剂0P-10、十二烷基磺酸钠、润湿剂Wet500、防霉剂继续搅拌1min，加入海泡石，以1100r/min的速度搅拌20min，加入流平剂，以700r/min的速度搅拌8min，加入羧甲基纤维素钠、聚乙稀醇，以800r/min的速度搅拌15min得到耐高温抗撕裂水性涂料。
[0018]本发明选用多巴胺和钠基蒙脱土进行反应，一方面，多巴胺上的氨基和钠基蒙脱土上的羟基键合，将多巴胺接枝到蒙脱土上，另一方面，多巴胺在三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中可以发生聚合包覆在蒙脱土上，另外，多巴胺还可以在蒙脱土的层间发生聚合，从而增加了蒙脱土的层间距，上述三种作用相互配合，使得蒙脱土表面和层间引入大量羟基得到物料A，通过超声使得物料A粉碎成细小颗粒，从而促进蒙脱土和丙烯酸酯类物质均匀分散，使用超声波细胞粉碎机超声物料A，可使物料A粉碎成粒径更小的颗粒，进一步促进蒙脱土和丙烯酸酯类物质均匀分散；甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、细小颗粒的多巴胺接枝蒙脱土在过硫酸钾的作用下发生碳碳双键缩合反应形成聚合物，并且甲基丙烯酸中的羧基、丙烯酰胺中的酰胺基与蒙脱土表面和层间的大量羟基可以键合，从而使得粉碎成细小颗粒的多巴胺接枝蒙脱土和聚合物连接在一起，并且通过复杂的层层组合形成蒙脱土与丙烯酸酯类物质交替连接的层状结构，从而大大增加了本发明韧性和抗冲击性能;蒙脱土本身具有层状结构，具有良好的耐高温性能、抗冲击性能、保温性能，丙烯酸酯类物质可以穿插进入蒙脱土的层状结构中，并与层间羟基键合，多巴胺的聚合使得蒙脱土层间距增大，进一步促进丙烯酸酯类物质进入层间，从而进一步增加本发明的韧性和抗冲击性，蒙脱土的层状结构、蒙脱土与丙烯酸酯类物质的插层键合以及上述蒙脱土与丙烯酸酯类物质交替连接形成的层状结构相互配合，可以大大增加本发明的韧性和抗冲击性，并能增加本发明的耐高温性和保温性能;膨胀蛭石与改性丙烯酸酯乳液共混，可以进一步增加本发明的韧性、抗冲击性和耐高温性;海泡石，能增加本发明的抗冲击等机械性能和耐磨性，降低本发明的成本;木质素磺酸钠、十二烧基二甲基甜菜碱、Tego Airex 904W、乳化剂0P-10、十二烷基磺酸钠、润湿剂Wet500、流平剂相互作用，可以促进各物质均匀分散，增加本发明的稳定性和机械性能；防霉剂可以增加本发明防腐防霉性能；丙二醇丁醚为成膜助剂，增加本发明的成膜性;羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇为增稠剂，上述各物质相互配合，可以增加本发明的抗冲击性、韧性、耐磨性和耐高温性能。
【具体实施方式】
[0019]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021 ] 一种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液95份，水11份，丙二醇丁醚5份，膨胀蛭石9份，海泡石9份，木质素磺酸钠1.5份，十二烷基二甲基甜菜碱2.5份，Tego Airex 904W 0.05份，乳化剂0P-10 0.06份，十二烷基磺酸钠0.15份，润湿剂Wet500 0.25份，流平剂0.3份，羧甲基纤维素钠0.3份，聚乙烯醇0.15份，防霉剂0.03份；
[0022]其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入PH=8.2的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温，保温搅拌，过滤取滤饼，干燥粉碎得到物料A;将物料A加入水中混匀，超声得到溶液B;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节pH=7.8，通入氮气，升温，保温搅拌，用醋酸调节PH=6.7，得到改性丙烯酸酯乳液。
[0023]实施例2
[0024]一种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液80份，水12份，丙二醇丁醚4份，膨胀蛭石10份，海泡石8份，木质素磺酸钠2份，十二烷基二甲基甜菜碱2份，Tego Airex 904W 0.06份，乳化剂0?-10 0.05份，十二烷基磺酸钠0.2份，润湿剂胃6七500
0.2份，流平剂0.4份，羧甲基纤维素钠0.2份，聚乙烯醇0.2份，防霉剂0.02份；
[0025]其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入pH=8.5的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温至30°C，保温搅拌4h，过滤取滤饼，干燥粉碎至200目得到物料A，其中，钠基蒙脱土、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液、多巴胺的重量比为1:25:5;将物料A加入水中混匀，超声15min得到溶液B，其中，物料A和水的重量比为2: 25 ；向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节pH = 8，通入氮气，升温至80°C，保温搅拌6h，用醋酸调节pH = 6.5，得到改性丙烯酸酯乳液，其中，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水、溶液 B 的重量比为 45:22:32:10:1.5:50:50:25o
[0026]实施例3
[0027]—种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液110份，水10份，丙二醇丁醚6份，膨胀蛭石8份，海泡石10份，木质素磺酸钠I份，十二烷基二甲基甜菜碱3份，Tego Airex 904W 0.04份，乳化剂0P-10 0.07份，十二烷基磺酸钠0.1份，润湿剂Wet500 0.3份，流平剂0.2份，羧甲基纤维素钠0.4份，聚乙烯醇0.1份，防霉剂0.04份；
[0028]其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入PH=8的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温至40°C，保温搅拌2h，过滤取滤饼，干燥粉碎至300目得到物料A，其中，钠基蒙脱土、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液、多巴胺的重量比为I: 100:4;将物料A加入水中混匀，经超声波细胞粉碎机超声25min得到溶液B，其中，物料A和水的重量比为1:40;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节PH = 7.5，通入氮气，升温至90 V，保温搅拌4h，用醋酸调节pH = 7，得到改性丙烯酸酯乳液，其中，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水、溶液B的重量比为35:32:22:12:0.5:60:35:30。
[0029]实施例4
[0030]一种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液90份，水11.5份，丙二醇丁醚4.5份，膨胀蛭石9.5份，海泡石8.5份，木质素磺酸钠1.7份，十二烷基二甲基甜菜碱2.2份，Tego Airex 904W 0.055份，乳化剂0P-10 0.055份，十二烷基磺酸钠0.18份，润湿剂Wet500 0.23份，流平剂0.35份，羧甲基纤维素钠0.25份，聚乙烯醇0.17份，防霉剂0.025份；
[0031]其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入pH=8.3的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温至33°C，保温搅拌3.5h，过滤取滤饼，干燥粉碎至200目得到物料A，其中，钠基蒙脱土、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液、多巴胺的重量比为1.7:70:8;将物料A加入水中混匀，超声18min得到溶液B，其中，物料A和水的重量比为
1.7:30;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，2.5h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，用醋酸钠调节PH = 7.9，通入氮气，升温至82°C，保温搅拌5.5h，用醋酸调节pH = 6.6，得到改性丙烯酸酯乳液，其中，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水、溶液B的重量比为42:25:29:
I1.5:0.8:58:40:28o
[0032]实施例5
[0033]—种耐高温抗撕裂水性涂料，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液100份，水10.5份，丙二醇丁醚5.5份，膨胀蛭石8.5份，海泡石9.5份，木质素磺酸钠1.3份，十二烷基二甲基甜菜碱2.8份，Tego Airex 904W 0.045份，乳化剂0Ρ-10 0.065份，十二烷基磺酸钠
0.12份，润湿剂Wet500 0.27份，流平剂0.25份，羧甲基纤维素钠0.35份，聚乙烯醇0.13份，防霉剂0.035份；
[0034]其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入PH=8.1的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温至37°C，保温搅拌2.5h，过滤取滤饼，干燥粉碎至300目得到物料A，其中，钠基蒙脱土、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液、多巴胺的重量比为1.3:80:6;将物料A加入水中混匀，经超声波细胞粉碎机超声22min得到溶液B，其中，物料A和水的重量比为1.3:35;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，2.5h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌，用醋酸钠调节pH=7.7，通入氮气，升温至88°C，保温搅拌4.5h，用醋酸调节pH=6.8，得到改性丙烯酸酯乳液，其中，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水、溶液B的重量比为 38:29:25:10.5:1.2:52:45:26o
[0035]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液80-110份，水10-12份，丙二醇丁醚4-6份，膨胀蛭石8-10份，海泡石8-10份，木质素磺酸钠1-2份，十二烷基二甲基甜菜碱2-3份，Tego Airex904ff 0.04-0.06份，乳化剂0P-10 0.05-0.07份，十二烷基磺酸钠0.1-0.2份，润湿剂Wet500 0.2-0.3份，流平剂0.2-0.4份，羧甲基纤维素钠0.2-0.4份，聚乙烯醇0.1-0.2份，防霉剂0.02-0.04份； 其中，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入pH = 8-8.5的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温，保温搅拌，过滤取滤饼，干燥粉碎得到物料A;将物料A加入水中混匀，超声得到溶液B;向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节pH=7.5-8，通入氮气，升温，保温搅拌，用醋酸调节PH=6.5-7，得到改性丙烯酸酯乳液。2.根据权利要求1所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液90-100份，水10.5-11.5份，丙二醇丁醚4.5-5.5份，膨胀蛭石8.5-9.5份，海泡石8.5-9.5份，木质素磺酸钠1.3-1.7份，十二烧基二甲基甜菜碱2.2-2.8份，Tego Airex904W 0.045-0.055份，乳化剂0P-10 0.055-0.065份，十二烷基磺酸钠0.12-0.18份，润湿剂Wet500 0.23-0.27份，流平剂0.25-0.35份，羧甲基纤维素钠0.25-0.35份，聚乙烯醇0.13-0.17份，防霉剂0.025-0.035份。3.根据权利要求1或2所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液95份，水11份，丙二醇丁醚5份，膨胀蛭石9份，海泡石9份，木质素磺酸钠1.5份，十二烷基二甲基甜菜碱2.5份，Tego Airex 904W 0.05份，乳化剂0P-10 0.06份，十二烷基磺酸钠0.15份，润湿剂Wet500 0.25份，流平剂0.3份，羧甲基纤维素钠0.3份，聚乙烯醇0.15份，防霉剂0.03份。4.根据权利要求1-3任一项所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，将蒙脱土加入pH=8-8.5的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液中混匀，加入多巴胺，升温至30-40°C，保温搅拌2-4h，过滤取滤饼，干燥粉碎至200-300目得到物料A;将物料A加入水中混匀，超声15-25min得到溶液B ；向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，用醋酸钠调节pH = 7.5-8，通入氮气，升温至80-90°C，保温搅拌4-6h，用醋酸调节pH=6.5-7，得到改性丙烯酸酯乳液。5.根据权利要求1-4任一项所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，溶液B中，将物料A加入水中混匀，经超声波细胞粉碎机超声15-25min得到溶液B。6.根据权利要求1-5任一项所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，向溶液B中滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水的混合溶液，2.5h内滴加完毕，滴加过程中不断搅拌。7.根据权利要求1-6任一项所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，物料A中，钠基蒙脱土、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液、多巴胺的重量比为 1-2:50-100:4-10。8.根据权利要求1-7任一项所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，溶液B中，物料A和水的重量比为1-2:25-40。9.根据权利要求1-8任一项所述耐高温抗撕裂水性涂料，其特征在于，在改性丙烯酸酯乳液制备过程中，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、乙醇、水、溶液 B 的重量比为 35-45: 22-32: 22-32: 10-12: 0.5-1.5: 50-60: 35-50: 25-30。
【文档编号】C08F220/18GK105820685SQ201610236208
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】胡昌悌
【申请人】芜湖县双宝建材有限公司