一种具有自洁功能的水性漆及其制备方法与流程

本发明涉及水性漆，具体为一种具有自洁功能的水性漆及其制备方法。

背景技术：

1、水性漆对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。比如有水性防锈漆、水性钢构漆、水性地坪漆等；广泛应用于各种汽车、船舶、网架、机械制造、集装箱等防腐保护方面，但是其自洁性能较差，如何避免这一现象，是解决问题的关键，如文献《硫醇改性丙烯酸制备自清洁涂层》采用无氟的十八烷基硫醇对丙烯酸树脂进行改性，制备出具有自清洁性的疏水涂层；本发明采用硫醇和丙烯酸树脂，提高其自洁效果。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有自洁功能的水性漆及其制备方法，具有较好的自洁功能和抗菌功能。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种具有自洁功能的水性漆，所述具有自洁功能的水性漆包括以下重量组分：10-25重量份的水性丙烯酸树脂、5-15重量份的含磷聚氨酯、10-20重量份的马来酸酐接枝聚乙烯、4-6重量份的端羟基聚二苯基硅烷、1-2重量份的消泡剂、2-3重量份的丙二醇成膜剂、20-30重量份的水。

5、优选的，所述含磷聚氨酯的制备方法为：

6、(1)将4-硝基二氯磷酸苯酯和2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇加入到装有丙酮溶剂的反应器中，然后加入3-6mol/l氢氧化钠的水溶液，在50-80℃下搅拌反应6-12h，滴加稀盐酸中和，浓缩除去丙酮，抽滤，洗涤并干燥，得到中间体1；

7、(2)向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入3-(二甲基氨基)-1-丙硫醇和中间体1，搅拌均匀，在110-150℃下反应40-50h，反应结束后减压蒸馏，洗涤并干燥，得到季铵化磷酸苯酯；

8、(3)将季铵化磷酸苯酯加入到乙醇中，搅拌溶解后，加入氯化铁和活性炭，并加入水合肼溶液，在50-90℃下搅拌反应20-30h，得到氨基化磷酸苯酯；

9、(4)将氨基化磷酸苯酯、四溴双酚a加入到n,n-二甲基甲酰胺溶剂中，进行取代反应，在60-90℃下反应4-8h，结束后减压蒸馏，过滤并干燥，得到含磷扩链剂；

10、(5)将甲苯二异氰酸酯与聚醚多元醇加入至反应釜中，再加入二月桂酸二丁基锡，通入氮气保护，进行预聚，再加入含磷扩链剂，搅拌进行扩链反应，待反应结束，自然冷却、出料，得到含磷聚氨酯。

11、优选的，所述(1)中4-硝基二氯磷酸苯酯、2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇的质量比为1.2-1.5:1。

12、优选的，所述(2)中3-(二甲基氨基)-1-丙硫醇、中间体1的质量比为1.3-1.7:1。

13、优选的，所述(3)中季铵化磷酸苯酯、氯化铁、活性炭的质量比为1:0.02-0.03:0.1-0.2。

14、优选的，所述(4)中氨基化磷酸苯酯、四溴双酚a的质量比为1:0.4-0.8。

15、优选的，所述(5)中甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、二月桂酸二丁基锡、含磷扩链剂的质量比为1.1-1.3:1:0.03-0.04:2.1-2.6。

16、优选的，所述消泡剂为有机硅树脂。

17、优选的，所述具有自洁功能的水性漆的制备方法包括以下步骤：

18、s1.按配比将水性丙烯酸树脂、含磷聚氨酯、马来酸酐接枝聚乙烯、端羟基聚二苯基硅烷加入到搅拌器中，在60-80℃下搅拌40-60min，得到混合料a；

19、s2.将消泡剂、丙二醇成膜剂、水加入到混合料a中，然后在1000-1200r/min下搅拌15-30min，得到具有自洁功能的水性漆。(三)有益的技术效果

20、本发明通过将水性丙烯酸树脂、含磷聚氨酯、马来酸酐接枝聚乙烯、端羟基聚二苯基硅烷加入到搅拌器中，搅拌，得到混合料a；将有机硅树脂消泡剂、丙二醇成膜剂、水加入到混合料a中，然后搅拌，得到具有自洁功能的水性漆。

21、含磷聚氨酯中含有大量的季铵盐，并且四溴双酚a中的取代基较多，可以产生更好的自洁效果，其中含有的硫醇会和水性丙烯酸树脂进行反应，在表面构造出低表面能-微观粗糙结构，“气垫效应”使表面呈现良好的自清洁性；其中聚氨酯、聚乙烯、端羟基聚二苯基硅烷、季铵盐基团，会形成自洁和抗菌体系。

22、在搅拌混合的过程中，端羟基聚二苯基硅烷的端羟基、含磷聚氨酯的端异氰酸酯会和马来酸酐接枝聚乙烯的马来酸酐基团进行反应，三者之间形成紧密的交联网络，使之更均匀分布在水性漆中，并起到较好的自洁和抗菌效果。

技术特征：

1.一种具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述具有自洁功能的水性漆包括以下重量组分：10-25重量份的水性丙烯酸树脂、5-15重量份的含磷聚氨酯、10-20重量份的马来酸酐接枝聚乙烯、4-6重量份的端羟基聚二苯基硅烷、1-2重量份的消泡剂、2-3重量份的丙二醇成膜剂、20-30重量份的水。

2.根据权利要求1所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述含磷聚氨酯的制备方法为：

3.根据权利要求2所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述(1)中4-硝基二氯磷酸苯酯、2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇的质量比为1.2-1.5:1。

4.根据权利要求2所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述(2)中3-(二甲基氨基)-1-丙硫醇、中间体1的质量比为1.3-1.7:1。

5.根据权利要求2所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述(3)中季铵化磷酸苯酯、氯化铁、活性炭的质量比为1:0.02-0.03:0.1-0.2。

6.根据权利要求2所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述(4)中氨基化磷酸苯酯、四溴双酚a的质量比为1:0.4-0.8。

7.根据权利要求2所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述(5)中甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、二月桂酸二丁基锡、含磷扩链剂的质量比为1.1-1.3:1:0.03-0.04:2.1-2.6。

8.根据权利要求1所述的具有自洁功能的水性漆，其特征在于，所述消泡剂为有机硅树脂。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的具有自洁功能的水性漆的制备方法，其特征在于，所述具有自洁功能的水性漆的制备方法包括以下步骤：

技术总结本发明涉及水性漆技术领域，且公开了一种具有自洁功能的水性漆及其制备方法，本发明通过将水性丙烯酸树脂、含磷聚氨酯、马来酸酐接枝聚乙烯、端羟基聚二苯基硅烷加入到搅拌器中，搅拌，得到混合料A；将有机硅树脂消泡剂、丙二醇成膜剂、水加入到混合料A中，然后搅拌，得到具有自洁功能的水性漆。含磷聚氨酯中含有大量的季铵盐，并且四溴双酚A中的取代基较多，可以产生更好的自洁效果，其中含有的硫醇会和水性丙烯酸树脂进行反应，在表面构造出低表面能‑微观粗糙结构，“气垫效应”使表面呈现良好的自清洁性；其中聚氨酯、聚乙烯、端羟基聚二苯基硅烷、季铵盐基团，会形成自洁和抗菌体系。技术研发人员：张超,平晓裕受保护的技术使用者：隽秀新材料科技（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18