一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料及其制法制造技术

本发明专利技术涉及丙烯酸树脂材料技术领域，且公开了一种超疏水纳米SiO

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料及其制法
本专利技术涉及丙烯酸树脂材料
，具体为一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料及其制法。
技术介绍
超疏水材料是一种具有超强憎水性的新型材料，其表面稳定接触角大于150度，滚动接触角小于10度，超疏水材料具有良好的自清洁性和防金属腐蚀性能，在户外建筑防雨雪、船舶防腐蚀、玻璃、透明塑料材料防污染等领域非常具有发展潜力。丙烯酸树脂包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其衍生物的聚合物，是一种热塑性或热固性树脂涂料，热固性丙烯酸树脂结构中带有氨基或羧基等官能团，可以加入的聚氨酯、环氧树脂等，与其发生反应形成网状结构，热固性丙烯酸涂料有良好的光泽、耐高温性、耐溶剂性和耐候性，热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，具有优异的保光保色性和耐化学性，在汽车工程、电子电器、机械建筑等领域具有广泛的应用，但是目前的丙烯酸树涂料的涂膜韧性不足，脆性较大，容易开裂起裂纹，并且丙烯酸树涂料不具有超疏水性能。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料及其制法，解决了氧丙烯酸树脂韧性不足，脆性较大的问题，同时解决了丙烯酸树涂料不具有超疏水性能的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：12-16份环氧树脂、32-38份丙烯酸、15-21份甲基丙烯酸十七氟癸酯、4-10份1,12-二氨基十二烷、1-3份引发剂、12-36份改性SiO2修饰聚多巴胺。优选的，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。优选的，所述改性SiO2修饰聚多巴胺制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为2-3:1，再加入氨水调节溶液pH至8-10，加入盐酸多巴胺，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至35-45℃，匀速搅拌反应25-30h，将溶液置于冰水浴中冷却，向反应瓶中加入丙酮溶剂，匀速搅拌后静置沉降，直至有大量沉淀析出，将溶液离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到纳米聚多巴。(2)向反应瓶蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为20-30:1再加入纳米SiO2和硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，将反应瓶置于超声分散仪中，在30-50℃下进行超分散处理1-2h，超声频率为20-30KHz，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至40-80℃，匀速搅拌反应8-15h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物并充分干燥，制备得到乙烯基三乙氧基硅烷接枝的改性纳米SiO2。(3)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，加入纳米聚多巴和改性纳米SiO2，将反应瓶在40-60℃下进行超分散处理1-3h，超声频率为25-35KHz，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至60-80℃，匀速搅拌反应3-5h，将溶液置于冰水浴中冷却，向反应瓶中加入蒸馏水，直至有大量沉淀析出，使用蒸馏水和形成洗涤固体产物并充分干燥，制备得到改性SiO2修饰聚多巴胺。优选的，所述恒温水浴锅包括锅体、锅体底部设置有过孔，过孔固定连接有水阀，锅体内部设置有U型循环管，U型循环管活动连接有套管，套管与通孔卡接。优选的，所述纳米SiO2和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为8-15:1。优选的，所述纳米聚多巴和改性纳米SiO2的质量比为2-4:1。优选的，所述超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入丙酮溶剂、32-38份丙烯酸、12-16份环氧树脂，15-21份甲基丙烯酸十七氟癸酯和10-34份改性SiO2修饰聚多巴胺，搅拌均匀后加入1-3份引发剂过氧化二苯甲酰，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至60-80℃，匀速搅拌反应3-6h。(2)向反应瓶加入4-10份1,12-二氨基十二烷，升温至90-120℃，进行扩链反应2-5h，将溶液冷却至室温，进行高速乳化过程，控制固液比为55-70％，制备得到超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益的技术效果：该一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，环氧树脂中苯环相邻氧原子邻位的碳原子，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，形成碳自由基，与甲基丙烯酸十七氟癸酯和丙烯酸中的烯烃发生自由基聚合反应，从而交联聚合形成环氧丙烯酸树脂，以1,12-二氨基十二烷为扩链剂，氨基与环氧基团发生开环反应，1,12-二氨基十二烷的柔性亚甲基长烷基链，能围绕对称轴进行自由旋转，从而增强了环氧丙烯酸树脂的柔韧性，从而降低了涂膜的脆性，起到了增韧改性的效果，甲基丙烯酸十七氟癸酯中的全氟碳链和1,12-二氨基十二烷长碳链具有很强的疏水性能，赋予了环氧丙烯酸树脂优异的超疏水性能。该一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，使用乙烯基三乙氧基硅烷接枝的改性纳米SiO2，然后修饰改性纳米聚多巴胺，乙烯基三乙氧基硅烷中的烯基与丙烯酸交联聚合，改善了纳米SiO2在环氧丙烯酸树脂中的分散性，纳米SiO2作为无机纳米材料，可以明显增强涂膜材料的耐磨性和拉伸强度等机械性能，同时聚多巴胺中的羟基和氨基与环氧基团开环反应，也进一步改善了纳米SiO2在环氧丙烯酸树脂中的相容性和分散性，避免了纳米SiO2由于分散不均匀，而影响涂膜材料的机械性能。附图说明图1是本专利技术油浴锅结构正面示意图；图2是本专利技术U型循环管左视图；图3是本专利技术U型循环管俯视图。1、锅体；2、过孔；3、水阀；4、U型循环管；5、套管；6、通孔。具体实施方式为实现上述目的，本专利技术提供如下具体实施方式和实施例：一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：12-16份环氧树脂、32-38份丙烯酸、15-21份甲基丙烯酸十七氟癸酯、4-10份1,12-二氨基十二烷、1-3份引发剂、12-36份改性SiO2修饰聚多巴胺，引发剂为过氧化二苯甲酰。改性SiO2修饰聚多巴胺制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为2-3:1，再加入氨水调节溶液pH至8-10，加入盐酸多巴胺，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至35-45℃，恒温水浴锅包括锅体、锅体底部设置有过孔，过孔固定连接有水阀，锅体内部设置有U型循环管，U型循环管活动连接有套管，套管与通孔卡接，匀速搅拌反应25-30h，将溶液置于冰水浴中冷却，向反应瓶中加入丙酮溶剂，匀速搅拌后静置沉降，直至有大量沉淀析出，将溶液离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到纳米聚多巴。(2)向反应瓶蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为20-30:1再加入纳米SiO2和硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，两者质量比为8-15:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在30-50℃下进行超分散处理1-2h，超声频率为20-30KHz，将反应瓶置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超疏水纳米SiO

【技术特征摘要】
1.一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：12-16份环氧树脂、32-38份丙烯酸、15-21份甲基丙烯酸十七氟癸酯、4-10份1,12-二氨基十二烷、1-3份引发剂、12-36份改性SiO2修饰聚多巴胺。


2.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，其特征在于：所述引发剂为过氧化二苯甲酰。


3.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米SiO2改性环氧丙烯酸树脂涂料，其特征在于：所述改性SiO2修饰聚多巴胺制备方法包括以下步骤：
(1)向体积比为2-3:1的蒸馏水和乙醇混合溶剂中，加入氨水调节溶液pH至8-10，加入盐酸多巴胺，将溶液在恒温水浴锅中加热至35-45℃，匀速搅拌反应25-30h，向溶液中加入丙酮溶剂静置沉降，直至有大量沉淀析出，将溶液除去溶剂，洗涤固体产物并干燥，制备得到纳米聚多巴；
(2)向体积比为20-30:1蒸馏水和乙醇混合溶剂中，加入纳米SiO2和硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，将溶液在30-50℃下进行超分散处理1-2h，超声频率为20-30KHz，将溶液在恒温水浴锅中，加热至40-80℃，匀速搅拌反应8-15h，将溶液除去溶剂，洗涤固体产物并干燥，制备得到乙烯基三乙氧基硅烷接枝的改性纳米SiO2；
(3)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入纳米聚多巴和改性纳米SiO2，将溶液在40-60℃下进行超分散处理1-3h，超声频率为25-35KHz，将溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明光，
申请(专利权)人：郑明光，
类型：发明
国别省市：浙江;33