[发明专利]一种阳离子型水基疏水涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阳离子型水基疏水涂料，包括以下重量组分：含氟丙烯酸酯与含氨基丙烯酸酯嵌段共聚物5～80％、纳米/微米颗粒5～50％、聚合物乳液0～90％；其中含氟丙烯酸酯与含氨基丙烯酸酯嵌段共聚物的结构式为：式中，M1为含氟丙烯酸酯结构单元，X为2～100之间的整数；M2为含氨基丙烯酸酯结构单元，Y为2～100之间的整数；M3为乙烯基单体的结构单元，Z为0～100之间的整数。本发明的阳离子型水基疏水涂料具有优异的疏水性，其制备方法简单，含氟单体用量少，且以水为分散介质，为环境优好型涂料。

技术领域

本发明涉及疏水涂料领域，特别涉及一种阳离子型水基疏水涂料及其制备方法。

背景技术

疏水涂料具有很多独特的性能，因此在自清洁、防水织物、防覆冰、防腐蚀和减阻等领域具有很大的应用价值。然而，现有的疏水涂料以溶剂型为主，随着各国对VOC含量的限制日益严格，以有机溶剂作为成膜介质的疏水涂料的应用受到了一定的限制。因此，发展水性疏水涂料具有十分重要的意义。目前的水基疏水涂料，大多是采用纳米颗粒与含氟或含硅的小分子偶联剂复合制备而成，这限制了其性能及其应用。专利CN201711095275.8给出了用于一种大棚薄膜水性疏水涂料及其制备方法和应用，但并没有给出氟树脂的制备方法，并且采用是外加乳化剂的方法。专利CN108517154A给出了一种水性、无氟的超疏水涂料及制备方法。但该专利采用了疏水的偶联剂与纳米颗粒复合制备疏水涂料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种阳离子型水基疏水涂料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阳离子型水基疏水涂料，其特征在于：包括以下重量组分：含氟丙烯酸酯与含氨基丙烯酸酯嵌段共聚物5～80％、纳米/微米颗粒5～50％、聚合物乳液0～90％；其中含氟丙烯酸酯与含氨基丙烯酸酯嵌段共聚物的结构式为：

式中，M1为含氟丙烯酸酯结构单元，X为2～100之间的整数；M2为含氨基丙烯酸酯结构单元，Y为2～100之间的整数；M3为乙烯基单体的结构单元，Z为0～100之间的整数。

进一步的，所述纳米/微米颗粒为微米TiO₂、微米CaCO₃、微米SiO₂、微米ZnO、纳米TiO₂、纳米CaCO₃、纳米SiO₂、纳米ZnO中的任意一种或几种，纳米/微米颗粒的粒径为10nm～10μm；

和/或，所述聚合物乳液为聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液中的任意一种。

如上所述的阳离子型水基疏水涂料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将功能性含氨基丙烯酸酯单体，乙烯基单体，溶剂，引发剂，RAFT试剂加入到三口烧瓶中。混合均匀后，体系抽真空通氩气，循环3次后，在引发温度下反应，间隔取样测定转化率，当转化率达80％以上时，停止反应，得含氨基丙烯酸酯大分子RAFT试剂；

步骤2，将含氟丙烯酸酯单体，溶剂，引发剂加入到步骤1所制得的含氨基丙烯酸酯大分子RAFT试剂中，混合均匀后，体系抽真空通氩气，循环3次后，在引发温度下反应，间隔取样测定转化率，当转化率大于80％后反应结束，制得所述含氟丙烯酸酯与含氨基丙烯酸酯嵌段共聚物；

步骤3，将步骤2制得的所述含氟丙烯酸酯与含氨基丙烯酸酯嵌段共聚物经酸化后分散于水中，制成水分散液，再加入所述纳米/微米颗粒，超声分散后，再加入所述聚合物乳液，混合均匀后，制得所述阳离子型水基疏水涂料。