一種耐水耐高溫聚醋酸乙烯乳液涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐水耐高溫聚醋酸乙烯乳液涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料是指應(yīng)用于物體表面而能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料的總稱。隨著社會(huì)的發(fā)展，涂料在人們的生活中占據(jù)著越來越重要的地位，應(yīng)用也越來越廣泛，目前，人們?cè)陉P(guān)注涂料的健康環(huán)保性能以及裝飾性能以外，也越來越多的關(guān)注了涂料的功能性。
[0003]聚醋酸乙烯乳液俗稱“白乳膠”，具有成本低廉，聚合工藝較為簡單，無毒、無味、無臭、無色透明，并且具有良好的粘接、耐光、不易老化等性能，目前已被廣泛應(yīng)用于建筑涂料、木材粘合、紙張加工、紡織印染、水泥改性、玻纖加工、以及家庭裝潢等眾多領(lǐng)域。然而，聚醋酸乙烯乳液也存在著耐水性差、抗熱蠕變性較差等缺點(diǎn)。聚醋酸乙烯乳液膠膜在高濕度氛圍下或者水中浸泡后，容易吸水并且粘接強(qiáng)度急劇下降。為了使聚醋酸乙烯乳液在不同的領(lǐng)域得到應(yīng)用，人們通常都對(duì)其進(jìn)行改性，如共混、共聚、交聯(lián)、保護(hù)膠體改性等以滿足使用性能。隨著聚醋酸乙烯乳液在高檔家具、汽車內(nèi)裝飾、汽車篷布等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)其耐水性、耐熱性、無毒環(huán)保性能有了更高的要求，目前的改性方法效果仍不是很理想。因此開發(fā)一種耐水性好，耐高溫性能優(yōu)異的聚醋酸乙烯乳液涂料已經(jīng)漸呈趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐水耐高溫聚醋酸乙烯乳液涂料，其耐水性好，耐高溫性能優(yōu)異，與基材的附著力好，粘結(jié)強(qiáng)度高。
[0005]本發(fā)明提出的一種耐水耐高溫聚醋酸乙烯乳液涂料，其原料按重量份包括以下組分:聚醋酸乙烯乳液100份、有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液10-30份、納米氧化鋁溶膠3-10份、二氧化硅5-15份、六甲基二硅胺烷5-10份、有機(jī)改性蒙脫土 3-12份、膨脹蛭石2_10份、納米碳酸1丐3-10份、金紅石型鈦白粉3-8份、氧化鐵1-3份、納米氮化娃1-5份、納米碳化硅3-10份、聚酰胺纖維2-5份、氫氧化鋁0.2-1.5份、硼酸鋅1-1.8份、六亞甲基二異氰酸酯2-5.5份、2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.2-2.5份、環(huán)烷酸鈷0.1-0.8份、三乙烯四胺
0.1-0.5份、成膜助劑8-15份、增稠劑0.5-1.8份、防腐劑0.2-1份、抗凍劑0.1-0.5份、去離子水50-70份。
[0006]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚醋酸乙烯乳液100份、有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液20-25份、納米氧化鋁溶膠6-9份、二氧化硅10-15份、六甲基二硅胺烷8_9份、有機(jī)改性蒙脫土 7-10份、膨脹蛭石6-8份、納米碳酸鈣7-8份、金紅石型鈦白粉5-7份、氧化鐵1.9-2.3份、納米氮化硅2.8-3.5份、納米碳化硅7-8份、聚酰胺纖維3-3.6份、氫氧化鋁
1-1.4份、硼酸鋅1.2-1.5份、六亞甲基二異氰酸酯3.5-4.2份、2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯1.8-2.2份、環(huán)烷酸鈷0.5-0.7份、三乙烯四胺0.3-0.35份、成膜助劑10-12份、增稠劑0.9-1.3份、防腐劑0.7-0.9份、抗凍劑0.3-0.35份、去離子水65-70份。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚醋酸乙烯乳液100份、有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液22份、納米氧化鋁溶膠7份、二氧化硅12份、六甲基二硅胺烷8.5份、有機(jī)改性蒙脫土 8份、膨脹蛭石7份、納米碳酸鈣7.6份、金紅石型鈦白粉5.3份、氧化鐵2份、納米氮化硅3.2份、納米碳化硅7.6份、聚酰胺纖維3.2份、氫氧化鋁1.3份、硼酸鋅1.5份、六亞甲基二異氰酸酯4份、2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯2份、環(huán)烷酸鈷0.6份、三乙烯四胺0.35份、成膜助劑12份、增稠劑I份、防腐劑0.8份、抗凍劑0.3份、去離子水65份。
[0008]優(yōu)選地，所述二氧化硅為改性二氧化硅；所述改性二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備:將正硅酸乙酯加入無水乙醇中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-45wt%的溶液，加入氨水調(diào)節(jié)溶液的PH值為8-9，攪拌20-35min，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10_25wt %的鹽酸攪拌20_50min，其中，鹽酸的體積為正硅酸乙酯體積的15-30%，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為9-10，然后靜置陳化5-10h得到物料A ;將物料A干燥、粉碎后加入環(huán)己烷中，然后加入六甲基二硅胺烷，其中，物料A與六甲基二硅胺烷的重量比為1:1.2-1.5，物料A與環(huán)己烷的體積比為1:1-2，攪拌均勻后在55-65°C反應(yīng)6-10h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到改性二氧化硅。
[0009]優(yōu)選地，所述二氧化硅為改性二氧化硅；所述改性二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備:將正硅酸乙酯加入無水乙醇中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40wt%的溶液，加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值為8，攪拌25min，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20wt%的鹽酸攪拌30min，其中，鹽酸的體積為正硅酸乙酯體積的25%，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為10，然后靜置陳化Sh得到物料A ;將物料A干燥、粉碎后加入環(huán)己烷中，然后加入六甲基二硅胺烷，其中，物料A與六甲基二硅胺烷的重量比為1:1.3，物料A與環(huán)己烷的體積比為1:1.5，攪拌均勻后在60°C反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到改性二氧化硅；在改性二氧化硅的制備過程中，利用六甲基二硅胺烷對(duì)二氧化硅進(jìn)行了改性，六甲基二硅胺烷可以接枝在二氧化硅的表面，使二氧化硅成為疏水結(jié)構(gòu)，加入到體系中，提高了涂料的疏水性能，改善了涂料的耐水性。
[0010]優(yōu)選地，有機(jī)改性蒙脫土所使用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-560、硅烷偶聯(lián)劑KH-570、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、硅烷偶聯(lián)劑ND-43、硅烷偶聯(lián)劑KH-791、硅烷偶聯(lián)劑A-151中的一種或者多種的混合物。
[0011]優(yōu)選地，所述納米碳酸鈣的平均粒徑為15-30nm;納米氮化硅的平均粒徑為20-40nm ;納米碳化娃的平均粒徑為10_35nm。
[0012]優(yōu)選地，所述成膜助劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇、醇酯十二、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一種或者多種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇中的一種或者多種的混合物。
[0014]優(yōu)選地，所述防腐劑為六偏磷酸鈉、苯甲酸鈉、卡松、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或者多種的混合物。
[0015]優(yōu)選地，所述抗凍劑為甲醇、乙醇、聚乙二醇、丙三醇、丁二醇、異丙醇、丙二醇中的一種或者多種的混合物。
[0016]本發(fā)明所述耐水耐高溫聚醋酸乙烯乳液涂料可以按照常規(guī)的涂料制備工藝將各原料混合均勻而成。
[0017]本發(fā)明中，選擇了聚醋酸乙烯乳液作為主要成膜物質(zhì)，并配合添加了有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液作為輔助成膜物質(zhì)，主成膜物質(zhì)與輔助成膜物質(zhì)配合，在維持聚醋酸乙烯乳液耐老化性、耐光性的同時(shí)，提高了涂料的耐低溫性、抗蠕變性和耐黃變性等缺陷，改善了涂料的耐候性；納米氧化鋁溶膠無色透明，添加到體系中，與成膜物質(zhì)的相容性好，在不影響體系性質(zhì)和粘度的情況下，明顯提高了涂料的硬度，與有機(jī)改性蒙脫土、膨脹蛭石、納米碳酸鈣、金紅石型鈦白粉、氧化鐵、納米氮化硅、納米碳化硅、聚酰胺纖維、氫氧化鋁、硼酸鋅配合，有效降低了成膜物質(zhì)的成膜溫度，同時(shí)改善了涂料的耐熱性、耐水性、耐腐蝕性和阻燃性，其中，納米氮化硅、納米碳化硅兩種納米粒子相互配合，在高溫下可形成復(fù)合粒子，與其它物料形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，大幅度提高了涂料的耐高溫性；六甲基二硅胺烷加入到體系中，其可以與體系中的羥基發(fā)生接枝反應(yīng)，一方面改善了各填料的分散性，另一方面改善了涂料的疏水性；六亞甲基二異氰酸酯加入體系中，與六甲基二硅胺烷具有協(xié)同作用，一方面，可以與體系中的羥基發(fā)生交聯(lián)，提高了各原料的分散性，同時(shí)消除了羥基的親水性，提高了涂料的耐水性，另一方面與環(huán)烷酸鈷配合提高了涂料的粘結(jié)強(qiáng)度；2_羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯具有附著力促進(jìn)劑和偶聯(lián)劑的作用，加入體系中，對(duì)各原料表現(xiàn)出良好的附著、粘接功能，改善了涂料的粘結(jié)性能，與氫氧化鋁、硼酸鋅配合，賦予涂料優(yōu)異的阻燃性。
[0018]對(duì)本發(fā)明所述耐水耐高溫聚醋酸乙烯乳液涂料進(jìn)行性能檢測(cè)，其粘結(jié)強(qiáng)度為45-50MPa，可知其粘結(jié)強(qiáng)度高；在20°(:水中浸泡12d無異常，證明其耐水性好；耐150°C 15h無異常，證明其耐高溫性能優(yōu)異。
【具體實(shí)施方式】
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