一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法，包括以下步骤：制备丙烯酸涂料，然后将改性添加剂与制得的丙烯酸涂料混合，制得产物I，最后将产物I后处理，最终制得改性水性丙烯酸涂料。本发明专利技术制得的改性水性丙烯酸涂料的硬度、抗冲击性能和耐水性均得到有效增强，同时其对甲醛的降解率提高，光催化降解污染物的能力也得到大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】
一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法
本专利技术涉及水性涂料领域，具体涉及一种水性丙烯酸涂料的改性方法。
技术介绍
以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的树脂称丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂为主要基料的涂料属丙烯酸酯涂料。水性丙烯酸涂料价格低廉，具有安全环保、抗老化性好、合成工艺简单等特点。它在防火、防水、防污、防腐和隔热保温等方面获得重要应用。自20世纪80年代起，水性丙烯酸涂料投产应用，聚丙烯酸酯涂料工业化的发展速度也大大提升，随着科学技术的迅速发展，人们对丙烯酸树脂有了更深刻的认识与了解，也促进了它在涂料行业的发展与应用。迄今为止，丙烯酸树脂已经发展为类型最多，综合性能最全的一类涂料品种，它既有优越的装饰性能，又有良好的保护性能，特别是历史悠久的溶剂型丙烯酸树脂发挥着举足轻重的作用。近年来，随着生活水平的提高，人们对居住环境的舒适度、美观度以及对空气质量的要求越来越高，因此具有环保性能的涂料越来越受到人们的欢迎，自然也成为了涂料领域的研究热点。水性丙烯酸涂料虽然具有很多优异性能，但同时也存在一些缺陷，如耐热性差、热、冷、脆等。因此，水性丙烯酸树脂常被改性，常见的改性方法有环氧树脂改性、聚氨酯改性、硅酮改性和有机氟改性。但针对涂料在环保领域的改性则少之又少。
技术实现思路
基于上述技术背景，本专利技术人进行了锐意进取，将改性添加剂掺入水性丙烯酸涂料中进行处理，制得改性水性丙烯酸涂料，本专利技术制得的改性水性丙烯酸涂料的硬度、抗冲击性能和耐水性均得到有效增强，同时其对甲醛的降解率提高，光催化降解污染物的能力也得到大幅度提高。本专利技术第一方面提供了一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将混合物搅拌；(2)搅拌后的混合物与水性树脂混合，制得水性丙烯酸涂料；(3)将改性添加剂与步骤(2)制得的水性丙烯酸涂料混合，制得产物I；(4)将产物I后处理，最终制得改性水性丙烯酸涂料。本专利技术的第二方面在于提供一种本专利技术第一方面所述的制备方法制得的改性水性丙烯酸涂料及其应用，本专利技术制得的改性水性丙烯酸涂料具有较高的硬度、抗冲击性能和耐水性能，其对甲醛也具有较高的降解效率，光催化性能优良，可用作环保涂料使用。本专利技术提供的制备改性丙烯酸涂料的方法及由此制得的改性丙烯酸涂料具有以下优势：(1)本专利技术制得的改性水性丙烯酸涂料，具有较高的硬度、耐水性和抗冲击性能，特别是其抗冲击性能大幅度提高；(2)本专利技术制得的改性水性丙烯酸涂料，对甲醛具有较高的降解效率，光催化降解污染物的性能提高；(3)本专利技术通过向水性丙烯酸涂料中掺杂其它化合物，提高了改性丙烯酸涂料的环保性能，拓宽了水性丙烯酸涂料在环保领域中的应用。附图说明图1示出氧化亚铜不同掺杂量制得水性涂料光催化降解甲醛的紫外光催化活性图；图2示出氧化亚铜不同掺杂量制得水性涂料的XRD谱图；图3示出氧化亚铜不同掺杂量制得水性涂料的光致发光光谱图；图4示出氧化亚铜不同掺杂量制得水性涂料的红外光谱图；图5示出氧化亚铜不同掺杂量制得水性涂料的紫外-可见漫反射光谱图。具体实施方式下面将对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本专利技术提供了一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将混合物搅拌；(2)搅拌后的混合物与水性树脂混合，制得水性丙烯酸涂料；(3)将改性添加剂与步骤(2)制得的水性丙烯酸涂料混合，制得产物I；(4)将产物I后处理，最终制得改性水性丙烯酸涂料。以下对该步骤进行具体描述和说明。步骤(1)将混合物搅拌。在本专利技术步骤(1)中，所述混合物包括钛白粉、碳酸钙、消泡剂和水性分散剂。所述搅拌为机械搅拌，优选为在搅拌机中进行，更优选加入锆珠进行搅拌。在搅拌时加入锆珠可使混合物料快速分散，不但提高混合物料的分散效率，且加入锆珠后，混合物料的分散效果更好。所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和高碳醇脂肪酸酯复合物，优选地，所述消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物，高碳醇脂肪酸酯复合物具有价格低廉，消泡效果好、且无腐蚀性、不易燃、不挥发、性质稳定等优点，不但有效降低了制备成本，且制备过程安全，还有效提高了制备效果。所述水性分散剂主要通过降低表面张力，很快的润湿粒子，再通过高的剪切力，形成半絮凝状的分散体。所述水性分散剂选自季铵盐、硫酸酯盐、烷基季铵盐和有机硅氧烷等，优选为季铵盐、硫酸酯盐和烷基季铵盐，更优选为十二烷基三甲基溴化铵。所述混合物和锆珠按照以下配比进行称量混合：基于100重量份钛白粉，优选地，基于100重量份钛白粉，更优选地，基于100重量份钛白粉，将称量好的钛白粉、碳酸钙、消泡剂、水性分散剂和锆珠混合，进行搅拌研磨，所述搅拌速度为1500～2500r/min，优选为1800～2200r/min，更优选为2000r/min。所述搅拌时间为30～90min，优选为45～75min，更优选为60min。将搅拌研磨后产物用网纱进行过滤，得滤液；所述网纱为100～300目网纱，优选为100目网纱。步骤(2)搅拌后的混合物与水性树脂混合，制得水性丙烯酸涂料。在本专利技术中，将步骤(1)中得到的混合物滤液与水性丙烯酸树脂混合，将混合后得到的水性树脂混合物进行搅拌，所述搅拌为机械搅拌，更优选为在搅拌机中进行。基于100重量份钛白粉，所述水性丙烯酸树脂的添加量为200～400重量份，优选为250～350重量份，更优选为300重量份。所述搅拌时间为5～15min，优选为10min。混合后即得水性丙烯酸涂料。步骤(3)将改性添加剂与步骤(2)制得的水性丙烯酸涂料混合，制得产物I。在本专利技术中，所述改性添加剂为金属化合物，优选为金属氧化物，更优选为氧化亚铜。氧化亚铜属于p型半导体，其禁带宽度较窄，仅为2.2eV，具有原料易得、无毒无污染、对光能利用率高等特点，因此，将其应用在水性丙烯酸涂料中，有望获得性能优良的新型光催化涂料。在本专利技术步骤(3)中，为使改性添加剂在水性丙烯酸涂料中分散的更加均匀，还需向水性丙烯酸涂料中加入消泡剂，加入消泡剂的目的是为了降低表面张力，使改性添加剂更均匀的分散在水性丙烯酸涂料中，从而提高改性水性丙烯酸涂料的综合性能。在本专利技术步骤(3)中，将改性添加剂与水性丙烯酸涂料混合时，还加入消泡剂。所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷；优选地，所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、和聚二甲基硅氧烷，更优选为高碳醇脂肪酸酯复合物。高碳醇脂肪酸酯复合物具有消泡效果好、价格低廉等优点，不仅提高了消泡效果，使改性添加剂更均匀的分散在水性丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)将混合物搅拌；/n(2)搅拌后的混合物与水性树脂混合，制得水性丙烯酸涂料；/n(3)将改性添加剂与步骤(2)制得的水性丙烯酸涂料混合，制得产物I；/n(4)将产物I后处理，最终制得改性水性丙烯酸涂料。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将混合物搅拌；
(2)搅拌后的混合物与水性树脂混合，制得水性丙烯酸涂料；
(3)将改性添加剂与步骤(2)制得的水性丙烯酸涂料混合，制得产物I；
(4)将产物I后处理，最终制得改性水性丙烯酸涂料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，
所述混合物包括钛白粉、碳酸钙、消泡剂和水性分散剂；
所述搅拌为机械搅拌，优选为在搅拌机中进行，更优选加入锆珠进行搅拌。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，
所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和高碳醇脂肪酸酯复合物，优选地，所述消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物；
所述水性分散剂选自季铵盐、硫酸酯盐、烷基季铵盐和有机硅氧烷等。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤在(1)中，
所述混合物和锆珠按照以下配比进行称量混合：基于100重量份钛白粉，








5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，
所述搅拌速度为1500～2500r/min，优选为1800～2200r/min；
所述搅拌时间为30～90min，优选为45～75min。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉民，殷榕灿，胡向阳，储陆峰，李慧泉，
申请(专利权)人：阜阳师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34