一種高韌性環(huán)保水性涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性環(huán)保水性涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料是一種新型的高分子材料，具有均勻附著在基板材料表面而形成堅(jiān)固無(wú)開(kāi)裂的膜的特性。傳統(tǒng)涂料使用有機(jī)物作為溶劑，在加工和生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)釋放出揮發(fā)性有機(jī)物，進(jìn)而對(duì)環(huán)境帶來(lái)污染。水性涂料以水作溶劑，可以節(jié)省大量資源、消除了施工時(shí)火災(zāi)危險(xiǎn)性、降低了對(duì)大氣污染。
[0003]環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的電性能、化學(xué)穩(wěn)定性、黏接性和加工性，在機(jī)械、電氣、電子、航天航空等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用；環(huán)氧樹(shù)脂是重要的熱固性樹(shù)脂，具有優(yōu)異的粘結(jié)性能、耐磨性能、機(jī)械性能、電絕緣性能和防腐性能，而且固化收縮率低，易加工成型、成本低廉，在膠粘劑、重防腐涂料、電子電氣絕緣材料、增強(qiáng)材料及先進(jìn)復(fù)合材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但是環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)交聯(lián)密度高，涂膜很脆，容易開(kāi)裂，柔韌性很差，耐沖擊性能不好，限制了環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高韌性環(huán)保水性涂料，本發(fā)明韌性好，機(jī)械性能好，環(huán)保性能好。
[0005]本發(fā)明提出的一種高韌性環(huán)保水性涂料，其原料按重量份包括:改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液80-100份，水10-15份，三丙二醇單丁醚2-4份，活性炭10-14份，高嶺土 8_12份，負(fù)離子粉10-15份，潤(rùn)濕劑BYK346 0.1-0.3份，十二烷基硫酸鈉2-3份，聚丙烯酰胺0.1-0.2份，聚丙烯酸0.1-0.2份，三丁基酚聚氧乙烯醚0.2-0.4份，聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚0.08-0.1份，乙二醇硅烷0.05-0.07份，桉葉油0.05-0.07份，甲基異噻唑啉酮0.02-0.04份，流平劑0.1-0.3 份；
[0006]其中，改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法為:將納米硅藻土加入水中超聲分散，過(guò)濾，升溫，真空干燥，加入丙酮中混勻，通入氮?dú)猓渭?，4-甲苯二異氰酸酯，升溫，回流，離心，洗滌，干燥得到物料A ;取真空干燥后的環(huán)氧樹(shù)脂，通入氮?dú)?，加入物料A，攪拌得到物料B ;取真空干燥后的聚乙二醇，通入氮?dú)?，加?，4-甲苯二異氰酸酯的N-甲基吡咯烷酮溶液，升溫，保溫?cái)嚢?，加入二羥甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液，繼續(xù)攪拌，加入物料B，加入二甲基環(huán)己胺，繼續(xù)攪拌，加入1,6-已二醇，繼續(xù)攪拌，加入丙酮混勻，降溫，加入三乙胺調(diào)節(jié)pH，攪拌，加入水，攪拌，加入4，4’ - 二氨基-3，3’ - 二氯二苯甲烷，繼續(xù)攪拌，減壓蒸出丙酮得到改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液85-95份，水11-13份，三丙二醇單丁醚2.5-3.5份，活性炭11-13份，高嶺土 9-11份，負(fù)離子粉12-14份，潤(rùn)濕劑BYK3460.15-0.25份，十二烷基硫酸鈉2.2-2.8份，聚丙烯酰胺0.13-0.17份，聚丙烯酸0.13-0.17份，三丁基酚聚氧乙烯醚0.25-0.35份，聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚0.085-0.095份，乙二醇硅烷0.055-0.065份，桉葉油0.055-0.065份，甲基異噻唑啉酮0.025-0.035份，流平劑0.15-0.25 份。
[0008]優(yōu)選地，改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法為:將納米硅藻土加入水中超聲分散10_12h，過(guò)濾，升溫至85_95°C，真空干燥20_26h，加入丙酮中混勾，通入氮?dú)猓?.5-lml/min的速度滴加2，4-甲苯二異氰酸酯，升溫至60_70°C，回流2_4h，離心，丙酮洗滌，升溫至85-950C，真空干燥20-26h得到物料A ;取真空干燥后的環(huán)氧樹(shù)脂，通入氮?dú)?，加入物料A，以300-500r/min的速度攪拌20_40min得到物料B ;取真空干燥后的聚乙二醇，通入氮?dú)猓尤?，4-甲苯二異氰酸酯的N-甲基吡咯烷酮溶液，升溫至60-70°C，以300-400r/min的速度保溫?cái)嚢?-10min，加入二羥甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液，繼續(xù)攪拌15_20min，加入物料B，加入二甲基環(huán)己胺，繼續(xù)攪拌2-3h，加入I, 6-已二醇，繼續(xù)攪拌20-40min，加入丙酮混勻，降溫至25-35°C，加入三乙胺調(diào)節(jié)pH = 6.5-7.5，以400_600r/min的速度攪拌20-40min，加入水，以800_900r/min的速度攪拌l_2h，加入4，4’- 二氨基-3，3’- 二氯二苯甲烷，繼續(xù)攪拌40-50min，減壓蒸出丙酮得到改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。
[0009]優(yōu)選地，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，納米硅藻土、2，4-甲苯二異氰酸酯的重量比為4-5:6-7。
[0010]優(yōu)選地，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，物料A、環(huán)氧樹(shù)脂的重量比為1-2:50-90 ο
[0011]優(yōu)選地，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，聚乙二醇、2，4-甲苯二異氰酸酯、二羥甲基丙酸、物料B、二甲基環(huán)己胺、I, 6-已二醇、水、4，4’- 二氨基-3，3’- 二氯二苯甲烷的重量比為 70-90:35-55:7~9:110-140:0.4-0.5:9-13:100-200:5_7。
[0012]優(yōu)選地，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，聚乙二醇為聚乙二醇800。
[0013]優(yōu)選地，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，2，4-甲苯二異氰酸酯的N-甲基吡咯烷酮溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35_55wt%。
[0014]優(yōu)選地，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，二羥甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12-18wt%。
[0015]上述，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，“將納米硅藻土加入水中超聲分散10_12h”不規(guī)定水的用量。
[0016]上述，在改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法中，“丙酮”是作為分散溶劑和洗滌溶劑，不規(guī)定其用量，根據(jù)具體操作確定其用量。
[0017]上述水均為去離子水。
[0018]本發(fā)明的制備方法如下:將水、改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液混合，以400r/min的速度攪拌15min，加入三丙二醇單丁醚繼續(xù)攪拌8min，加入潤(rùn)濕劑BYK346、十二烷基硫酸鈉、三丁基酚聚氧乙烯醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、乙二醇硅烷、桉葉油、甲基異噻唑啉酮以500r/min的速度攪拌lOmin，加入活性炭、高嶺土、負(fù)離子粉，以1000r/min的速度攪拌20min，加入流平劑，以600r/min的速度攪拌6min，加入聚丙稀酰胺、聚丙稀酸繼續(xù)攪拌12min得到高韌性環(huán)保水性涂料。
[0019]本發(fā)明用水在納米硅藻土表面形成硅羥基，并與2，4-甲苯二異氰酸酯中一端的異氰酸基團(tuán)反應(yīng)，在納米娃藻土表面接枝上2，4-甲苯二異氰酸酯得到物料A，物料A中剩余的異氰酸基團(tuán)與環(huán)氧樹(shù)脂中的部分羥基反應(yīng)，從而將納米硅藻土、2，4-甲苯二異氰酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂接枝在一起得到物料B，避免了納米娃藻土的團(tuán)聚，納米娃藻土表面活性非常大，與環(huán)氧樹(shù)脂接枝，可以大大增加環(huán)氧樹(shù)脂的抗沖擊性、抗撕裂性、柔韌性等機(jī)械性能，并具有吸附作用，可以吸附有害氣體，保護(hù)環(huán)境，從而大大增加了本發(fā)明的抗裂作用和環(huán)保作用；將物料B加入聚氨酯的合成過(guò)程中，物料B中環(huán)氧樹(shù)脂上剩余的羥基可以與聚氨酯兩端的異氰酸基團(tuán)反應(yīng)，從而將聚氨酯穿插進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂中，形成相互穿插連接的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大大增加了本發(fā)明的韌性、抗沖擊性、抗撕裂性能；物料B中的氰酸基與穿插在環(huán)氧樹(shù)脂中的聚氨酯上的氰酸基可以相互化學(xué)鍵合，進(jìn)一步增加本發(fā)明的韌性、抗沖擊性、抗撕裂性能；活性炭、高嶺土、負(fù)離子粉與改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液中的納米硅藻土相互配合，大大增加了本發(fā)明吸附、分解有害氣體的作用，保護(hù)環(huán)境；潤(rùn)濕劑BYK346、十二烷基硫酸鈉、三丁基酚聚氧乙烯醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、乙二醇硅烷、流平劑相互作用，可以促進(jìn)活性炭、高嶺土、負(fù)離子粉和改性環(huán)氧樹(shù)脂乳液均勻分散，增加本發(fā)明的穩(wěn)定性和機(jī)械性能；桉葉油、甲基異噻唑啉酮可以增加本發(fā)明防腐殺菌防霉性；三丙二醇單丁醚為成膜助劑，增加本發(fā)明的成膜性；聚丙烯酰胺、聚丙烯酸為增稠劑，上述各物質(zhì)相互配合，可以增加本發(fā)明的韌性、抗沖擊性、穩(wěn)定性、吸附性以及凈化空氣的作用。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。