一种持久防裂水性涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种持久防裂水性涂料的制备方法，属于化工材料技术领域，包括如下步骤：（1）改性碳酸钙的制备；（2）聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂的制备；（3）分散体Ⅰ的制备；（4）分散体Ⅱ的制备；（5）浆体的制备；（6）成品的制备。本发明专利技术提供了一种持久防裂水性涂料的制备方法，其操作步骤相对简单，相对于现有常见的方法而言推广性更好，最终制得的水性涂料涂膜附着力极佳，剥落率低，有效的克服了现今水性丙烯酸树脂涂料存在的问题，具有持久防裂的特性，延长了水性涂料的使用寿命。

Preparation method of a kind of long-lasting crack resistant waterborne coating

【技术实现步骤摘要】
一种持久防裂水性涂料的制备方法
本专利技术属于化工材料
，具体涉及一种持久防裂水性涂料的制备方法。
技术介绍
丙烯酸酯树脂中含有亲水性基团，如羧基、羟基等，使得涂膜的耐水性、耐污染性和耐溶剂性较差，硬度等机械性能不够好以及成本偏高等缺点，也不能与溶剂型产品相媲美。此外，树脂成膜干燥时间长，漆膜存在热粘冷脆、抗回粘性差、耐热性耐寒性不佳、及耐污性能差等缺点。因此，目前市面上的水性丙烯酸树脂涂料在使用的过程中极易产生开裂、脱落的现象，水性丙烯酸酯树脂的应用领域也相应受到限制。碳酸钙是一种重要的体制颜料，能水解能生成氢氧化钙，具有化学活性，在底漆中可降低漆膜的起泡和开裂现象，提高涂膜的附着力和防霉性。申请号为:CN201710397815.1公开了一种墙体用抗开裂水性涂料。该专利技术蓖麻粕复合物与沉淀碳酸钙、蛭石粉、云母粉、椰壳纤维、氢氧化镁的分散效果好，固化后结合程度高，不仅填充性能优异，硬度高，防水效果好，且即使在强烈震动下涂膜也不会产生裂纹，但是本领域技术人员知晓，工业CaCO3通常一级粒子的粒径为20～100nm，具有较高的比表面积与表面能，在树脂基体中发生了团聚，造成树脂基体的不连续性以及两相界面之间的界面缺陷，致使材料力学性能劣化。因此，通过碳酸钙的添加来提升水性涂料的防裂性，虽然具有不错的进步效果，但随着人们对于材料综合性能要求的不断提升，上述等现有材料的品质需要进一步的改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种持久防裂水性涂料的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种持久防裂水性涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）将碳酸钙用分散剂分散成质量分数为20~30%的悬浮液后，将悬浮液置于微射流高压均质内进行动态高压微射流处理，处理2~3min后，取出后加入到烧瓶中，保温搅拌2~3h，称取一定量的羟基丙烯酸树脂，用无水乙醇稀释后通过恒压滴液漏斗加入到烧瓶中，继续保温搅拌50~80min后，抽滤，无水乙醇洗涤2~4次，干燥即得改性碳酸钙备用；（2）将丙烯酸树脂和聚氨基甲酸酯共同混合后加入到搅拌罐内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~40min后，取出得聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂备用；（3）将硬脂酸钙、羧甲基纤维素、瓜尔胶按照重量比为1:2~3:2.3~3.3混匀后投入分散缸内，向分散缸内注入水，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，将乳化硅油和大豆卵磷脂按照重量比为1:1.2~1.8共同投入分散缸内，继续以同样的转速搅拌处理30~60min后得分散体Ⅰ备用；（4）将步骤（1）所得的改性碳酸钙投入到步骤（3）的分散体Ⅰ内，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，以1800~3000rpm的转速继续搅拌分散处理30~40min后得分散体Ⅱ备用；（5）将步骤（2）所得的聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂和硅烷偶联剂按照重量比为100:0.2~0.24混匀后共同投入到步骤（4）的分散体Ⅱ内，以500~700rpm的转速搅拌混匀后得浆体备用；（6）将聚二甲基硅氧烷、钼酸钠、二月桂酸二丁基锡按照重量比为1:0.4~0.5:0.6~0.8共同投入步骤（5）所得的浆体内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~50min后，进行特定频率的超声波处理，超声波处理25~45min即可。进一步的，步骤（1）中所述的分散剂为聚丙烯酸钠。进一步的，步骤（1）中所述的动态高压微射流处理时的工作压力为120~140MPa，保温搅拌时的温度为60~70℃，搅拌的转速为100~140rpm。进一步的，步骤（2）中所述的丙烯酸树脂和聚氨基甲酸酯的重量比为7~8:1~2。进一步的，步骤（3）中所述的硬脂酸钙和乳化硅油的重量比为1:0.5~0.7。进一步的，步骤（3）中所述的水的注入量为硬脂酸钙重量份的120~140倍。进一步的，步骤（4）中所述的改性碳酸钙的重量份为分散体Ⅰ的3~4%。进一步的，步骤（5）中所述的聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂与分散体Ⅱ的重量比为1:1.3~1.5。进一步的，步骤（6）中所述的聚二甲基硅氧烷的重量份为浆体的0.03~0.04%。进一步的，步骤（6）中所述的超声波处理时超声波的频率为20~40kHz。本专利技术针对现今水性丙烯酸树脂涂料存在的问题，在现今水性丙烯酸树脂涂料制备方法的基础上，做了很大程度的改善，在制备水性涂料的过程中尤其添加了一种处理后的碳酸钙成分，传统的碳酸钙等无机填料在涂料领域中有所应用，但通常其存在的易团聚、相容性不佳、功能特性差等问题，导致材料的力学性能逆化的现象。对此，本专利技术对碳酸钙进行了特殊的处理，首先将其制成一定质量分数的悬浮液，然后进行微射流高压均质处理，通过在振荡反应腔中对碳酸钙悬浮液进行高速碰撞，高频振荡、瞬时压降和强烈剪切、气穴作用等作用，提高了其比表面积及吸附能力，然后置于烧瓶中进行保温搅拌处理，进一步提高其比表面积及吸附能力，最后选择羧基丙烯酸树脂对处理后的碳酸钙进行包覆处理，一方面提高其与涂料基体成分聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂的相容性，另一方面凭借高分子聚合物膜层的屏蔽作用，有效的提高改性碳酸钙在有机体系中的分散性，从而显著的提高水性涂料的防开裂能力，并且通过此方法制得的改性碳酸钙性能稳定，可持久有效的在水性涂料中发挥作用，提升水性涂料的品质，有效的延长水性涂料的使用寿命。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供了一种持久防裂水性涂料的制备方法，其操作步骤相对简单，相对于现有常见的方法而言推广性更好，最终制得的水性涂料涂膜附着力极佳，剥落率低，有效的克服了现今水性丙烯酸树脂涂料存在的问题，具有持久防裂的特性，延长了水性涂料的使用寿命。附图说明图1为本专利技术具体实施例部分水性涂料剥落率对比图。具体实施方式一种持久防裂水性涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）将碳酸钙用分散剂分散成质量分数为20~30%的悬浮液后，将悬浮液置于微射流高压均质内进行动态高压微射流处理，处理2~3min后，取出后加入到烧瓶中，保温搅拌2~3h，称取一定量的羟基丙烯酸树脂，用无水乙醇稀释后通过恒压滴液漏斗加入到烧瓶中，继续保温搅拌50~80min后，抽滤，无水乙醇洗涤2~4次，干燥即得改性碳酸钙备用；（2）将丙烯酸树脂和聚氨基甲酸酯共同混合后加入到搅拌罐内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~40min后，取出得聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂备用；（3）将硬脂酸钙、羧甲基纤维素、瓜尔胶按照重量比为1:2~3:2.3~3.3混匀后投入分散缸内，向分散缸内注入水，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，将乳化硅油和大豆卵磷脂按照重量比为1:1.2~1.8共同投入分散缸内，继续以同样的转速搅拌处理30~60min后得分散体Ⅰ备用；（4）将步骤（1）所得的改性碳酸钙投入到步骤（3）的分散体Ⅰ内，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，以1800~3000rpm的转速继本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种持久防裂水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将碳酸钙用分散剂分散成质量分数为20~30%的悬浮液后，将悬浮液置于微射流高压均质内进行动态高压微射流处理，处理2~3min后，取出后加入到烧瓶中，保温搅拌2~3h，称取一定量的羟基丙烯酸树脂，用无水乙醇稀释后通过恒压滴液漏斗加入到烧瓶中，继续保温搅拌50~80min后，抽滤，无水乙醇洗涤2~4次，干燥即得改性碳酸钙备用；/n（2）将丙烯酸树脂和聚氨基甲酸酯共同混合后加入到搅拌罐内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~40min后，取出得聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂备用；/n（3）将硬脂酸钙、羧甲基纤维素、瓜尔胶按照重量比为1:2~3:2.3~3.3混匀后投入分散缸内，向分散缸内注入水，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，将乳化硅油和大豆卵磷脂按照重量比为1:1.2~1.8共同投入分散缸内，继续以同样的转速搅拌处理30~60min后得分散体Ⅰ备用；/n（4）将步骤（1）所得的改性碳酸钙投入到步骤（3）的分散体Ⅰ内，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，以1800~3000rpm的转速继续搅拌分散处理30~40min后得分散体Ⅱ备用；/n（5）将步骤（2）所得的聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂和硅烷偶联剂按照重量比为100:0.2~0.24混匀后共同投入到步骤（4）的分散体Ⅱ内，以500~700rpm的转速搅拌混匀后得浆体备用；/n（6）将聚二甲基硅氧烷、钼酸钠、二月桂酸二丁基锡按照重量比为1:0.4~0.5:0.6~0.8共同投入步骤（5）所得的浆体内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~50min后，进行特定频率的超声波处理，超声波处理25~45min即可。/n...

【技术特征摘要】
1.一种持久防裂水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将碳酸钙用分散剂分散成质量分数为20~30%的悬浮液后，将悬浮液置于微射流高压均质内进行动态高压微射流处理，处理2~3min后，取出后加入到烧瓶中，保温搅拌2~3h，称取一定量的羟基丙烯酸树脂，用无水乙醇稀释后通过恒压滴液漏斗加入到烧瓶中，继续保温搅拌50~80min后，抽滤，无水乙醇洗涤2~4次，干燥即得改性碳酸钙备用；
（2）将丙烯酸树脂和聚氨基甲酸酯共同混合后加入到搅拌罐内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~40min后，取出得聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂备用；
（3）将硬脂酸钙、羧甲基纤维素、瓜尔胶按照重量比为1:2~3:2.3~3.3混匀后投入分散缸内，向分散缸内注入水，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，将乳化硅油和大豆卵磷脂按照重量比为1:1.2~1.8共同投入分散缸内，继续以同样的转速搅拌处理30~60min后得分散体Ⅰ备用；
（4）将步骤（1）所得的改性碳酸钙投入到步骤（3）的分散体Ⅰ内，以200~400rpm的转速搅拌混匀后，以1800~3000rpm的转速继续搅拌分散处理30~40min后得分散体Ⅱ备用；
（5）将步骤（2）所得的聚氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂和硅烷偶联剂按照重量比为100:0.2~0.24混匀后共同投入到步骤（4）的分散体Ⅱ内，以500~700rpm的转速搅拌混匀后得浆体备用；
（6）将聚二甲基硅氧烷、钼酸钠、二月桂酸二丁基锡按照重量比为1:0.4~0.5:0.6~0.8共同投入步骤（5）所得的浆体内，以500~700rpm的转速搅拌处理30~50min后，进行特定频率的超声波处理，超声波处理25~4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艺桃，
申请(专利权)人：枞阳县新天地高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34