一种高耐水性金属素材用涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐水性金属素材用涂料及其制备方法，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂30‑50份，聚丙烯5‑10份，聚醚多元醇10‑15份，甲基丙烯酸甲酯10‑15份，纳米膨润土3‑5份，钛白粉3‑8份，分散剂4‑6份，消泡剂0.5‑1份。与现有技术相比，本发明专利技术疏水性好、硬度高和使用寿命长，具有极高的耐水性，而且对金属素材具有极好。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐水性金属素材用涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种高耐水性金属素材用涂料及其制备方法。
技术介绍
涂料在生产和生活中的作用非常大，广泛应用与各个领域，涂料形成的涂膜可对物体起到装饰、保护和标致作用。目前市面上的大部分涂料虽然制作简单、售价便宜，但同时功能比较单一，只能简单的作为装饰之用，而在一些特殊的作业环境中，简单的涂料的并不能满足人们的所需。随着铁路、高速公路、城市地铁等大量建设，防水工程量巨大。在这些建造工程中，为防止暴露在大气环境下的材料或半产品受到污染、腐蚀和损伤，并延长使用寿命，通常会在它们的表面涂抹具有良好防护性的涂料以对其进行有效的封存保护。较溶剂型防护涂料而言，水性防护涂料更具安全性及环保性，因而被广泛应用于产品的包装装潢领域中。不过，现有的水性防护涂料防水性、强度不足，疏水性、硬度和使用寿命不好，耐水性低，而且对金属素材的附着力不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种疏水性好、硬度高和使用寿命长，具有极高的耐水性，而且对金属素材具有极好的附着力的高耐水性金属素材用涂料及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂30-50份，聚丙烯5-10份，聚醚多元醇10-15份，甲基丙烯酸甲酯10-15份，纳米膨润土3-5份，钛白粉3-8份，分散剂4-6份，消泡剂0.5-1份。进一步地，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂40份，聚丙烯5份，聚醚多元醇12份，甲基丙烯酸甲酯10份，纳米膨润土4份，钛白粉6份，分散剂5份，消泡剂0.5份。进一步地，所述的改性丙烯酸采用以下方法制得：在反应器中依次加入甲基丙烯酸甲脂(MMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、辛烯基三甲氧基硅烷(KBM1083)、引发剂和溶剂，并采用氮气置换排除反应器中的空气，并采用氮气保护，升温，冷凝回流反应，得到改性丙烯酸。改性丙烯酸树脂中含有三甲氧基硅烷，使涂层更加紧密联系，起到更好的防水效果。聚丙二醇的加入可以抵消掉硅烷水解后形成的硅羟基，形成更多的硅氧键，起到疏水作用，两者的结合可以使涂层又疏水又防水，使涂料具有更好的耐水性。本专利技术中所描述的改性丙烯酸树脂简要分子构架如下式所示：进一步地，所述的甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、辛烯基三甲氧基硅烷和的引发剂摩尔比为(0.4-0.8):(0.4-0.8):(0.4-0.8):(0.1-0.2):(0.1-0.2)。进一步地，所述的引发剂包括过氧化苯甲酰，所述的溶剂包括丁酮或甲基异丁基酮的一种或两种。进一步地，所述的升温的温度为90-100℃，所述的反应的时间为4-8h。进一步地，所述的聚醚多元醇包括聚丙二醇。进一步地，所述的聚丙二醇为聚丙二醇PPG600。一种如上所述的高耐水性金属素材用涂料的制备方法，该方法为：按质量份，将改性丙烯酸树脂、聚丙烯、聚醚多元醇、甲基丙烯酸甲酯、纳米膨润土、钛白粉、分散剂和消泡剂放入容器中进行分散，得到高耐水性金属素材用涂料。进一步地，所述的分散时间为1-2h。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术以改性丙烯酸树脂作为涂料的成膜物质，并且加入了聚丙二醇，有效提高了涂膜的疏水性、硬度和使用寿命，具有极高的耐水性，而且对金属素材具有极好的附着力。(2)改性丙烯酸树脂中含有三甲氧基硅烷，具有三维网状结构，使涂层更加紧密联系，起到更好的防水效果；(3)聚丙二醇的加入可以抵消掉硅烷水解后形成的硅羟基，形成更多的硅氧键，起到疏水作用，与辛烯基三甲氧基硅烷结合可以使涂层又疏水又防水，使涂料具有更好的耐水性。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。改性丙烯酸采用以下方法制得：在反应器中依次加入甲基丙烯酸甲脂(MMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、辛烯基三甲氧基硅烷(KBM1083)、引发剂和溶剂，并采用氮气置换排除反应器中的空气，并采用氮气保护，升温至90-100℃，冷凝回流反应4-8h，得到改性丙烯酸。其中，甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、辛烯基三甲氧基硅烷(KBM1083)和的引发剂摩尔比为(0.4-0.8):(0.4-0.8):(0.4-0.8):(0.1-0.2):(0.1-0.2)。引发剂为过氧化苯甲酰，溶剂为丁酮和甲基异丁基酮。测试标准：金属素材附着力GB/T9286-1998硬度GB/T6739-2006耐水性GB/T1733-1993实施例1一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂40份，聚丙烯10份，聚丙二醇15份，甲基丙烯酸甲酯15份，纳米膨润土5份，钛白粉8份，分散剂6份，消泡剂1份。实施例2一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂50份，聚丙烯8份，聚丙二醇12份，甲基丙烯酸甲酯10份，纳米膨润土5份，钛白粉8份，分散剂6份，消泡剂1份。实施例3一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂45份，聚丙烯10份，聚丙二醇15份，甲基丙烯酸甲酯12份，纳米膨润土4份，钛白粉7份，分散剂6份，消泡剂1份。实施例4一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂50份，聚丙烯10份，聚丙二醇10份，甲基丙烯酸甲酯12份，纳米膨润土4份，钛白粉7份，分散剂6份，消泡剂1份。对比例1一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：丙烯酸树脂40份，聚丙烯10份，聚丙二醇15份，甲基丙烯酸甲酯15份，纳米膨润土5份，钛白粉8份，分散剂6份，消泡剂1份。对比例2与实施例1的不同之处在于，改性丙烯酸树脂的制备方法中没有加入辛烯基三甲氧基硅烷(KBM1083)。对比例3一种高耐水性金属素材用涂料，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂40份，聚丙烯10份，甲基丙烯酸甲酯15份，纳米膨润土5份，钛白粉8份，分散剂6份，消泡剂1份。1、将各个实施例和对比例的涂料进行测试，结果如下表所示：项目实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3接触角135°132°128°131°98°101°110°硬度3H3H3H...

【技术保护点】
1.一种高耐水性金属素材用涂料，其特征在于，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂30-50份，聚丙烯5-10份，聚醚多元醇10-15份，甲基丙烯酸甲酯10-15份，纳米膨润土3-5份，钛白粉3-8份，分散剂4-6份，消泡剂0.5-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐水性金属素材用涂料，其特征在于，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂30-50份，聚丙烯5-10份，聚醚多元醇10-15份，甲基丙烯酸甲酯10-15份，纳米膨润土3-5份，钛白粉3-8份，分散剂4-6份，消泡剂0.5-1份。


2.根据权利要求1所述的一种高耐水性金属素材用涂料，其特征在于，该涂料包括以下质量份组分：改性丙烯酸树脂40份，聚丙烯5份，聚醚多元醇12份，甲基丙烯酸甲酯10份，纳米膨润土4份，钛白粉6份，分散剂5份，消泡剂0.5份。


3.根据权利要求1所述的一种高耐水性金属素材用涂料，其特征在于，所述的改性丙烯酸采用以下方法制得：在反应器中依次加入甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、辛烯基三甲氧基硅烷、引发剂和溶剂，并采用氮气置换排除反应器中的空气，并采用氮气保护，升温，冷凝回流反应，得到改性丙烯酸。


4.根据权利要求3所述的一种高耐水性金属素材用涂料，其特征在于，所述的甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、辛烯基三甲氧基硅烷和的引发剂摩尔比为(0.4-0.8):(0.4-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱忠敏，吴徐龙，叶小明，
申请(专利权)人：东来涂料技术上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31