[发明专利]一种水性无毒耐久型氟硅防污涂料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种水性无毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，其制备方法如下：

1)制备有机硅改性环氧树脂：将具有下式Ⅰ的有机硅与环氧树脂按基团摩尔比X：环氧基＝1～2：1混合，加入催化剂反应得到有机硅改性环氧树脂EP-Si；

其中X为-OH、-NH₂或-COOH，R₁，R₂和R₃通式为-O-(CH₂)_m-H，R₄通式为-O-(CH₂)_m-，m为0-20的整数，R₁，R₂和R₃中的m相同或不同；

2)制备乳化剂：将聚乙二醇与环氧树脂按基团摩尔比羟基：环氧基＝1～2：1混合，加入催化剂进行反应得到乳化剂EP-PEG；

3)制备水性环氧乳液：将步骤2)所得乳化剂EP-PEG与步骤1)所得有机硅改性环氧树脂EP-Si按质量比1～20：100混合，升温至50～100℃，加入助溶剂和去离子水，充分乳化后得到水性环氧乳液；

4)配制水性无毒耐久型氟硅防污涂料：

首先配制甲、乙、丙三种组份：

甲组份，由以下质量百分含量的组分混合得到：步骤3)所得水性环氧乳液10～40％，含硅乳液10～30％，有机助剂10～20％，表面活性剂5～10％，助溶剂5～10％，纳米粉体0.5～1％，其余为去离子水，甲组分固含量为40～60％；

乙组分：固化剂，催化剂，两者质量比固化剂：催化剂＝1～9：1；

丙组份：含氟乳液；

将所述甲、乙、丙三种组份按质量比甲：乙：丙＝5～9：2～4：1混合均匀，得到水性无毒耐久型氟硅防污涂料。

2.根据权利要求1所述的水性无毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步骤1)所述催化剂选自三乙胺，三乙醇胺，N,N-二甲基乙醇胺，二乙醇胺，三苯基膦，三氯化铝，其加入量为步骤1)中有机硅与环氧树脂总质量的1～5％；步骤1)所述反应条件为：惰性气氛下升温至100～150℃反应4～6h；步骤1)所述环氧树脂为环氧树脂E20、E35、E42、E44、E51中的一种或多种；步骤1)所述有机硅选自兴飞隆羟基硅油209，3-氨丙基三乙氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的水性无毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步骤2)所述聚乙二醇结构式为：

其中a为2-25的整数；

步骤2)所述环氧树脂与步骤1)所述环氧树脂相同；

步骤2)所述催化剂选自三乙胺，三乙醇胺，N,N-二甲基乙醇胺，二乙醇胺，三苯基膦，三氯化铝，加入量为步骤2)中环氧树脂和聚乙二醇总质量的1-10％；

步骤2)所述反应条件为：惰性气氛保护下升温至100～150℃，反应4～6h。

4.根据权利要求1所述的水性无毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步骤3)所述助溶剂为丙二醇甲醚，1,4-丁二醇，乙二醇丁醚，正丁醇中任意两种以上的混合物，助溶剂的加入量占水性环氧乳液质量的5～10％；步骤3)乳化条件为：乳化转速为500～1500r/min，乳化时间为15～30min；步骤3)所述水性环氧乳液固含量为50±2％。

5.根据权利要求1所述的水性无毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步骤4)所述含硅乳液为水性聚酯含硅乳液或水性聚氨酯含硅乳液，其中水性聚酯含硅乳液选自MP50E、广州钴普7509中的一种或者两种，水性聚氨酯含硅乳液包括拜耳U54；步骤4)所述有机助剂为乙二醇或1,4-丁二醇；步骤4)所述表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、烷基聚醚、扩散剂NNO、脂肪醇聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求1所述的水性无毒耐久型氟硅防污涂料，其特征在于，步骤4)所述助溶剂选自丙二醇甲醚，1,4-丁二醇，乙二醇丁醚，正丁醇；步骤4)所述纳米粉体选自纳米氧化铝，纳米氧化锌，纳米氧化钛。