耐脏污环保水性面漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐脏污环保水性面漆及其制备方法，本发明专利技术耐脏污环保水性面漆由面漆甲组和面漆乙组调配而成，其中，所述面漆甲组为亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂体系；所述面漆乙组由改性自交联水性羟基丙烯酸树脂、成膜助剂、pH值调节剂A、增稠剂、润湿剂、分散剂、消泡剂A、杀菌剂、功能助剂、颜料、去离子水制备而成。本发明专利技术制备的环保型水性面漆附着力好，硬度高，漆膜强度高，韧性好，耐候性及耐磨性能好，表面张力低，耐脏污能力特别强，可广泛应用于各种体育运动场地面层的涂装。

【技术实现步骤摘要】
耐脏污环保水性面漆及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体是涉及一种耐脏污环保水性面漆及其制备方法。
技术介绍
近年来随着国家对体育产业的重视，各类体育运动场地如雨后春笋般建立起来，硅PU球场铺装材料因为其弹性高、运动质感好等优点深受国民喜爱而在国内得到广泛的推广。但是硅PU材料在阳光照射条件下容易老化、变软发粘，耐候性较差，而且表面易划伤。因此各种体育运动场地如篮球场、排球场、羽毛球场等在硅PU弹性层铺装完毕后，在其上再铺设一层面层，以保护下层的弹性层，提高运动场地整体的耐候性，耐磨性及耐划伤性能。目前运动球场表层普遍采用聚氨酯油性面漆铺设，该种面漆含有大量的挥发性溶剂，施工时具有严重的刺鼻气味，而且在施工完毕后长时间内依然会散发出明显的溶剂气味，对施工人员和运动人员造成潜在的身体伤害。另外，该种油性面漆施工的运动场地表面比较亮光，易对比赛中的运动员的视线造成影响，影响比赛成绩。再者，聚氨酯油性面漆耐候性差，特别是应用在户外的运动场地，长时间日晒雨淋，球场面层易褪色变色，严重影响球场的美观与使用。现阶段虽有部分厂家采用了羟丙乳液和水溶性聚异氰酸酯调配了一种双组份水性面漆，其耐候性、环保型有明显的提升，但其耐脏污性能较差，表面易沾尘，户外运动场地一般使用一年后，场地明显变黑变脏，不易清洗。综上所述，开发一种环保性能高的耐候性能好且耐脏污能力强的体育运动场地面漆已成为当前市场的急需。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种耐脏污环保水性面漆及其制备方法，本专利技术耐脏污环保水性面漆环保性能高、耐候性能好且耐脏污能力强，可应用于广大体育运动场所。为实现上述技术目的，具体技术方案如下：一种耐脏污环保水性面漆，其由面漆甲组和面漆乙组调配而成，其中，所述面漆甲组为亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂体系；所述面漆乙组由以下重量份的原料制备而成：所述面漆甲组与面漆乙组按所述面漆甲组的NCO摩尔含量与所述面漆乙组的羟基摩尔含量以1～1.2:1的比例混合；所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂由以下重量份的原料制备而成：所述树脂核部分单体预乳液由40～60重量份去离子水、1～5重量份乳化剂、111～135重量份丙烯酸酯类单体制备而成；所述树脂壳部分单体混合物由185～252重量份丙烯酸酯类单体、32～98重量份含双键的羟基类单体、10～15重量份交联单体A制备而成；所述引发剂溶液由0.8～2.3重量份的引发剂溶于73～146重量份去离子水所制得。面漆甲组为亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂体系，是基于六亚甲基二异氰酯(HDI)的亲水性脂肪族聚异氰酸酯，作为水性双组分涂料的固化剂组分。在其中一些实施例中，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂由以下重量份的原料制备而成：所述树脂核部分单体预乳液由49～51重量份去离子水、2～4重量份乳化剂、126～128重量份丙烯酸酯类单体制备而成；所述树脂壳部分单体混合物由218～219重量份丙烯酸酯类单体、65～66重量份含双键的羟基类单体、10～11重量份交联单体A制备而成；所述引发剂溶液由1.8～2.2重量份的引发剂溶于123～125重量份去离子水所制得。在其中一些实施例中，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的原料中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种、两种或多种；所述含双键的羟基类单体为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或两种；所述交联单体A为双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种、两种或多种；所述交联单体B为己二酸二酰肼；所述功能单体为乙烯基硅烷或含氟丙烯酸酯或两者的混合物，其中所述乙烯基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种；所述含氟丙烯酸酯为全氟己基丙基甲基丙烯酸酯或全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或两种；所述助溶剂为无水甲醇、无水乙醇、丙二醇、异丙醇中的一种、两种或多种；所述乳化剂为NP-10、COPS-1、NP-40、CO-436、AES-48、SN-40E中的一种、两种或多种；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钠；所述pH值调节剂B为氨水、三乙醇胺、乙二胺中的一种；所述防腐剂为对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯中的一种、两种或多种；所述消泡剂B为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性硅消泡剂中的一种。在其中一些实施例中，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的原料中，所述交联单体A为双丙酮丙烯酰胺。在其中一些实施例中，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的原料中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物；所述树脂核部分单体预乳液中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比为110～130：1～5；所述树脂壳部分单体混合物中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比为86～139：99～113；所述含双键的羟基类单体为甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯；所述功能单体为乙烯基硅烷与含氟丙烯酸酯，两者质量比为6.5～7:1.5～2；所述乳化剂为CO-436、SN-40E和COPS-1，三者质量比为1～5:1～10:1～7。CO-436、SN-40E和COPS-1三者更优选的质量比为3:8:5；树脂核部分单体预乳液中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯更优选的质量比为123～125：2～4；所述树脂壳部分单体混合物中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯更优选的质量比为112～113：106～107。在其中一些实施例中，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的的制备方法包括以下步骤：a)将所述树脂核部分单体预乳液的各原料组分在常温下乳化成预乳液，得树脂核部分单体预乳液，备用；b)将所述树脂壳部分单体混合物的各原料组分混合均匀，得树脂壳部分单体混合物，备用；c)将240～260重量份去离子水、所述助溶剂、2～17重量份乳化剂加入反应釜，搅拌加热至60℃，取a)步骤制得的所述树脂核部分单体预乳液的30wt％～60wt％放入至反应釜中，加入所述引发剂溶液的20wt％～40wt％，升温至76±3℃，保温15min，制得种子乳液；d)同时向反应釜中的所述种子乳液中滴加a)步骤制得的所述树脂核部分单体预乳液的剩余部分及所述引发剂溶液的15wt％～25wt％；e)步骤d)完成后，向反应釜滴加b)步骤制得的所述树脂壳部分单体混合物及所述引发剂溶液的30wt％～50wt％；f)步骤e)完成后，向反应釜滴加所述功能单体以及剩余的引发剂溶液；g)全部滴加完毕后75～85℃下保温2h；h)降温至60℃以下，加入所述交联单体B、pH值调节剂B，防腐剂以及消泡剂B，搅拌均匀，过滤出料。在其中一些实施例中，所述面漆乙组由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂中羟基含量为总固含质量的1.0～3.0％。在其中一些实施例中，所述pH值调节剂A为单乙醇胺、氨水、氢氧化钠水溶液、二甲基乙醇胺中的一种(将制备的面漆乙组pH值调整至7.5～8.5)；所述成膜助剂为醇酯十二、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种；所述增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂和聚氨酯缔合型增稠剂中的一种或两种；所述功能助剂为抗划痕剂、耐冻融剂、消光粉中的一种、两种或多种；所述分散剂为日本诺普科SN-5040、SN-5027、SN-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐脏污环保水性面漆，其特征在于，其由面漆甲组和面漆乙组调配而成，其中，所述面漆甲组为亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂体系；所述面漆乙组由以下重量份的原料制备而成：所述面漆甲组与面漆乙组按所述面漆甲组的NCO摩尔含量与所述面漆乙组的羟基摩尔含量以1～1.2:1的比例混合；所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂由以下重量份的原料制备而成：所述树脂核部分单体预乳液由40～60重量份去离子水、1～5重量份乳化剂、111～135重量份丙烯酸酯类单体制备而成；所述树脂壳部分单体混合物由185～252重量份丙烯酸酯类单体、32～98重量份含双键的羟基类单体、10～15重量份交联单体A制备而成；所述引发剂溶液由0.8～2.3重量份的引发剂溶于73～146重量份去离子水所制得。

【技术特征摘要】
1.一种耐脏污环保水性面漆，其特征在于，其由面漆甲组和面漆乙组调配而成，其中，所述面漆甲组为亲水性脂肪族聚异氰酸酯交联剂体系；所述面漆乙组由以下重量份的原料制备而成：所述面漆甲组与面漆乙组按所述面漆甲组的NCO摩尔含量与所述面漆乙组的羟基摩尔含量以1～1.2:1的比例混合；所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂由以下重量份的原料制备而成：所述树脂核部分单体预乳液由40～60重量份去离子水、1～5重量份乳化剂、111～135重量份丙烯酸酯类单体制备而成；所述树脂壳部分单体混合物由185～252重量份丙烯酸酯类单体、32～98重量份含双键的羟基类单体、10～15重量份交联单体A制备而成；所述引发剂溶液由0.8～2.3重量份的引发剂溶于73～146重量份去离子水所制得；所述含双键的羟基类单体为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或两种；所述乳化剂为CO-436、SN-40E和COPS-1，三者质量比为1～5:1～10:1～7；所述成膜助剂为醇酯十二、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种；所述增稠剂为丙烯酸碱溶胀型增稠剂和聚氨酯缔合型增稠剂的复配型增稠剂。2.根据权利要求1所述的耐脏污环保水性面漆，其特征在于，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂由以下重量份的原料制备而成：所述树脂核部分单体预乳液由49～51重量份去离子水、2～4重量份乳化剂、126～128重量份丙烯酸酯类单体制备而成；所述树脂壳部分单体混合物由218～219重量份丙烯酸酯类单体、65～66重量份含双键的羟基类单体、10～11重量份交联单体A制备而成；所述引发剂溶液由1.8～2.2重量份的引发剂溶于123～125重量份去离子水所制得。3.根据权利要求1所述的耐脏污环保水性面漆，其特征在于，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的原料中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种、两种或多种；所述交联单体A为双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种、两种或多种；所述交联单体B为己二酸二酰肼；所述功能单体为乙烯基硅烷或含氟丙烯酸酯或两者的混合物，其中所述乙烯基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种；所述含氟丙烯酸酯为全氟己基丙基甲基丙烯酸酯或全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或两种；所述助溶剂为无水甲醇、无水乙醇、丙二醇、异丙醇中的一种、两种或多种；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钠；所述pH值调节剂B为氨水、三乙醇胺、乙二胺中的一种；所述防腐剂为对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯中的一种、两种或多种；所述消泡剂B为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性硅消泡剂中的一种。4.根据权利要求3所述的耐脏污环保水性面漆，其特征在于，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的原料中，所述交联单体A为双丙酮丙烯酰胺。5.根据权利要求3所述的耐脏污环保水性面漆，其特征在于，所述改性自交联水性羟基丙烯酸树脂的原料中，所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物；所述树脂核部分单体预乳液中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比为11...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑景新，贾兴新，詹金城，
申请(专利权)人：广州杰锐体育设施有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44