[发明专利]一种自动修复丙烯酸微凝胶自乳化乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自动修复丙烯酸微凝胶自乳化乳液及其制备方法，属于改性涂料技术领域。本发明的丙烯酸微凝胶乳液包括壳层和核芯，壳层由甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、3‑巯基丙酸、苯乙烯、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基‑1‑丙烷酸(AMPS)、羟甲基丙烯酰胺和过硫酸钾组成；核芯由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基‑1‑丙烷酸(AMPS)、甲基丙烯酸月桂脂、3‑巯基丙酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，过硫酸钾组成。本发明的乳液在水相中制备，具有壳体与核芯相容性好，修复温度高，能够自乳化，固含量高以及VOC排放量低等优点。

技术领域

本发明属于改性涂料技术领域，更具体地说，涉及一种自修复丙烯酸微凝胶自乳化乳液及其制备方法。

背景技术

水性涂料在使用过程中涂层难免会被外界刮伤产生刮痕，影响涂层的外观，如在汽车漆中使用时，出现刮痕的解决方法通常是需要另行补漆，成本较高，因此，对于具备自修复能力的涂料研究成为本领域的研究热点。现有技术中基于采用微胶囊包裹催化剂的原理，在涂层被刮伤后，微胶囊中催化剂释放与涂层中的其它物质进行反应发生交联成膜，使伤口可以自动修复愈合，就可以显著提高涂料的装饰性和使用寿命。

为解决水性涂料抗流挂性能差的问题，中国专利申请号为201610211240.5，申请公布日为2016年8月10日的专利申请文件公开了一种微凝胶水性丙烯酸壳核树脂乳液及其制备方法，该树脂乳液由丙烯酸树脂水分散体(固含量28-34％)13-16份，乙烯基单体18-21份，丙烯酸及酯类单体20.5-27.6份，引发剂0.3-0.6份，有机溶剂5-6份，水49-53份通过反应而得；该发明的微凝胶树脂乳液添加到水性涂料中，可以明显改善漆膜的流挂性，具有良好的抗流挂效果，同时可以使得被覆样件的尖角或者边缘等不易涂覆上漆的地方的漆膜膜厚明显较之前增加，提高了对涂布件表面的耐腐蚀性。该现有技术中公开的丙烯酸壳核树脂乳液能很好解决现有技术中存在的抗流挂性能差的问题，但是该丙烯酸壳核树脂乳液是单纯的乳液，其中含有乳化剂成分，使树脂的耐水、耐酸、耐溶剂性能受到影响，且形成的漆膜抗冲击能力较差。

目前采取的在凝胶网络内部结构中引入修复剂、动态或可逆的共价或非共价作用力等弱相互作用力的方法合成的水凝胶材料，即使在热、酸等外界刺激辅助下，自修复过程往往需要数小时甚至24小时以上。同时，为实现自修复在网络结构中引入弱相互作用力常常会伴随着材料机械性能的降低影响其使用效果。

公开号为CN 107312435A的现有技术公开了一种超耐水自修复型水性丙烯酸聚氨酯涂料，包括配料A和配料B，配料A由以下重量份数的组分构成：复配乳液40～70份，润湿分散剂1～3份，颜填料20～30份，消泡剂0.1～0.5份，流变助剂0.1～0.5份，基材润湿剂0.1～0.3份，流平剂0.1～0.3份和水5～15份；其中，所述的复配乳液由质量配比为5～7:1的羟基丙烯酸分散体和微胶囊乳液复配而成；配料B包括以下重量份数的组分：聚氨酯固化剂7～9份，稀释剂1.4～2.2份。其微胶囊由囊壁材料密胺预聚体包裹囊芯材料异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯预聚体、以及催化剂二月桂酸二丁基锡制成。该现有技术提供了一种兼具优异的耐水性和自修复能力的高性能水性丙烯酸聚氨酯涂料。解决了现有的水性丙烯酸聚氨酯涂料的耐水性差、且被外界物质刮伤后修复困难的技术问题。但是，其微胶囊乳液为微胶囊固含量为15％～30％的水溶液，固含量较低，但在实际使用中，高固含量的微胶囊会使涂料的丰满度更高，鲜艳性越好，因此该发明中微胶囊的固含量仍有待提高。