一种亲水性水性卷材涂料制备方法技术

本发明专利技术提供一种亲水性水性卷材涂料制备方法，具体涉及有机合成领域和涂料技术领域，亲水性水性卷材涂料由下述质量份数的化合物组成：水性聚酯树脂30％至40％，氨基树脂5％至15％，去离子水35％至45％，颜填料10％至20％，助剂2％至3％，丙烯酸丙酯磺酸盐或甲基丙烯酸丙酯磺酸盐1％至1.5％，二甲基乙醇胺(DMEA)1％至2％。本发明专利技术具有持久的超亲水防雾性、防污染性、优异的耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种亲水性水性卷材涂料制备方法
本专利技术属于有机合成领域和涂料
，具体涉及一种亲水性水性卷材涂料制备方法。
技术介绍
由于卷材的表面能低，水在接触到卷材表面时通常会形成水滴。当雨滴凝结在彩钢板屋顶或者墙面时，潮湿的表面会导致卷材涂料的耐候性能降低，使钢板表面发生腐蚀。此外，水蒸气在接触卷铝天花板表面时，达到露点就会结成小水珠，给日常生活带来诸多不便。目前，市场上所售的卷材涂料以溶剂型涂料为主，大多由基料溶剂型聚酯树脂或环氧树脂、交联剂氨基树脂或封闭型异氰酸酯、颜填料、助剂及溶剂组成。随着2017-02-01始，《化学工业挥发性有机物排放标》(标准编号DB32/3151-2016)开始实施；随后在2019-01-30，《涂料中挥发性有机物限量》(标准编号DB32/T3500-2019)也开始实施，合成树脂和涂料中VOCs含量受到严格限制，卷材涂料向环保化方向发展势在必行。因此，开发有特殊功能，具有抗污染性、耐候、耐磨的功能化水性卷材涂料符合环保及市场的双重需求。同时，在目前市售的卷材涂料中，基本上没有具有永久超亲水性的涂料；薄膜涂料中的超亲水防雾涂料则在经过水洗擦拭后，亲水效果和防雾效果会下降或者消失。因此，具有持久超亲水防雾性、防污染性并且具有耐磨性能和高硬度的水性卷材涂料亟待开发。
技术实现思路
针对目前市售产品的空白，本专利技术旨在水性卷材涂料中添加具有特殊功能的丙烯酸丙酯磺酸盐或者甲基丙烯酸丙酯磺酸盐，提供一种永久超亲水防污染水性卷材涂料，同时具有高硬度和优异的耐磨性能，能广泛应用于用于屋顶、墙面等室外卷材或者天花板等室内卷材中。本专利技术提供了如下的技术方案：一种亲水性水性卷材涂料制备方法，具体如下：S1、制备3-丙烯酸丙酯磺酸钾盐或3-甲基丙烯酸丙酯磺酸钾盐：称取一定量的丙烯酸钾或甲基丙烯酸钾和1,3-丙磺内酯，用乙醇稀释，加入少量阻聚剂对苯二酚，加热搅拌，最初反应体系为均相，直至55℃时有细微沉淀析出，在70℃反应1小时，趁热过滤，初产物用冰乙醇洗涤，即可得到鳞片状晶体；S2、制备3-丙烯酸丙酯磺酸铵盐或3-甲基丙烯酸丙酯磺酸铵盐：称取一定量的丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵和1,3-丙磺内酯，用乙醇稀释，加入少量阻聚剂对苯二酚，加热搅拌，反应体系一直为均相，在70℃反应1小时后，将乙醇浓缩至浆状，并加入少量乙醚，结晶析出，用冰乙醚淋洗，得到鳞片状晶体上述方法中，通过核磁共振仪对所制得的产物进行表征，并与文献对比，所得产物为目标产物将上述产物按下述比例，混合即可获得目标产品：按质量份计，由下述化合物组成：水性聚酯树脂30％至40％，氨基树脂5％至15％，去离子水35％至45％，颜填料10％至20％，助剂2％至3％，丙烯酸丙酯磺酸盐或甲基丙烯酸丙酯磺酸盐1％至1.5％，二甲基乙醇胺(DMEA)1％至2％。按照本专利技术提供的技术方案，上述组分交联得到的亲水涂层具有超亲水防雾性，防污染性，经过系列耐候试验，涂层的亲水防雾性能并没有下降。优选的，所述助剂为流平剂、消泡剂和附着力促进剂。本专利技术的有益效果：本专利技术丙烯酸丙酯磺酸盐和甲基丙烯酸丙酯磺酸盐均按照上述合成方法合成，反应物为当量反应，没有副产物生成，产物的后处理和纯化简单方便，便于工业化生产。同时具有高反应活性，通过固化反应与水性聚酯树脂和氨基树脂交联，形成永久性亲水涂层。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。图1丙烯酸丙酯磺酸盐/甲基丙烯酸丙酯磺酸盐的合成具体实施方式实施例1称取45.2g(0.4mol)丙烯酸钾和50g1,3-丙磺内酯(0.4mol)，加入到280ml乙醇和0.8g对苯二酚中，加热搅拌，最初反应体系为均相，直至55℃时有细微沉淀析出，在70℃反应1小时，趁热过滤，初产物用冰乙醇洗涤，即可得到鳞片状晶体。实施例2称取40.7g(0.3mol)甲基丙烯酸钾和40g1,3-丙磺内酯(0.3mol)，加入到230ml乙醇和0.7g对苯二酚中，加热搅拌，最初反应体系为均相，直至60℃时有沉淀析出，在70℃反应1小时，趁热过滤，初产物用冰乙醇洗涤，即可得到鳞片状晶体。实施例3称取29.2g的丙烯酸铵(约0.3mol)和40g的1,3-丙烷磺酸内酯(约0.3mol)，加入到330ml乙醇和0.7g对苯二酚中。在搅拌的同时，将混合物加热，反应体系为均相，无沉淀产生。将混合物在70℃下搅拌1小时。冷却后，将溶液真空浓缩直至结晶出来。将晶体用丙酮或乙醚洗涤，即得到颗粒状产物。实施例4称取33.8g的甲基丙烯酸铵(约0.3mol)和40g的1,3-丙烷磺酸内酯(约0.3mol)，加入到330ml乙醇和0.7g对苯二酚中。在搅拌的同时，将混合物加热，反应体系为均相，无沉淀产生。将混合物在70℃下搅拌1小时。冷却后，将溶液在真空中浓缩至糖浆稠度。然后将其用乙醚沉淀并抽气洗涤，得到颗粒状产物。实施例5本实施例中的涂料制备方案如下：使用RDS#16刮棒，在已经涂覆过底漆的钢板上刮板，用260℃鼓风烘箱烘烤1分钟，形成10μm的钢板面漆亲水防雾涂层，由此制备成评价用样品。比较例1按照实施例5中的涂料制备方案，将1g十二磺基苯磺酸钠(SDBS)代替实施例5中的1g丙烯酸丙酯磺酸盐/甲基丙烯酸丙酯磺酸盐，采用与实施例5相同的方法制备得到涂层，由此得到评价用样品。比较例2按照实施例5中的涂料制备方案，不再添加丙烯酸丙酯磺酸盐/甲基丙烯酸丙酯磺酸盐，采用与实施例5相同的方法制备得到涂层，由此得到评价用样品。测试方法：测试结果：注：上表中∞表示水汽在涂层表面直接形成水膜未起雾；×表示没有任何防雾效果。经过测试，可以看出，加入离子型亲水化合物SDBS后，水接触角也能小于5°，且初始防雾效果也很好，但是经过水洗后，就无法保持；而加入丙烯酸丙酯磺酸盐/甲基丙烯酸丙酯磺酸盐的实施例5则始终具有此特性，原因在于此类盐中含有双键，参与了固化反应，形成了永久性的涂膜，而SDBS无法参与反应，浮在涂膜的表层，被水洗冲掉后，丧失了防雾性能。以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲水性水性卷材涂料制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/nS1、制备3-丙烯酸丙酯磺酸钾盐或3-甲基丙烯酸丙酯磺酸钾盐：/n称取一定量的丙烯酸钾或甲基丙烯酸钾和1,3-丙磺内酯，用乙醇稀释，加入少量阻聚剂对苯二酚，加热搅拌，最初反应体系为均相，直至55℃时有细微沉淀析出，在70℃反应1小时，趁热过滤，初产物用冰乙醇洗涤，即可得到鳞片状晶体；/nS2、制备3-丙烯酸丙酯磺酸铵盐或3-甲基丙烯酸丙酯磺酸铵盐：/n称取一定量的丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵和1,3-丙磺内酯，用乙醇稀释，加入少量阻聚剂对苯二酚，加热搅拌，反应体系一直为均相，在70℃反应1小时后，将乙醇浓缩至浆状，并加入少量乙醚，结晶析出，用冰乙醚淋洗，得到鳞片状晶体；/n将上述产物按下述比例，混合即可获得目标产品：/n按质量份计，由下述化合物组成：水性聚酯树脂30％至40％，氨基树脂5％至15％，去离子水35％至45％，颜填料10％至20％，助剂2％至3％，丙烯酸丙酯磺酸盐或甲基丙烯酸丙酯磺酸盐1％至1.5％，二甲基乙醇胺(DMEA)1％至2％。/n

【技术特征摘要】
1.一种亲水性水性卷材涂料制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、制备3-丙烯酸丙酯磺酸钾盐或3-甲基丙烯酸丙酯磺酸钾盐：
称取一定量的丙烯酸钾或甲基丙烯酸钾和1,3-丙磺内酯，用乙醇稀释，加入少量阻聚剂对苯二酚，加热搅拌，最初反应体系为均相，直至55℃时有细微沉淀析出，在70℃反应1小时，趁热过滤，初产物用冰乙醇洗涤，即可得到鳞片状晶体；
S2、制备3-丙烯酸丙酯磺酸铵盐或3-甲基丙烯酸丙酯磺酸铵盐：
称取一定量的丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵和1,3-丙磺内酯，用乙醇稀释，加入少量阻聚剂对苯二酚，加热搅拌，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张引，朱桂刚，吕世昌，张亚，储晖，
申请(专利权)人：万博新材料科技南通有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32