[发明专利]水性涂料超疏水改性剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202010521305.2 申请日: 2020-06-10
公开(公告)号: CN111533860B 公开(公告)日: 2021-10-01
发明(设计)人: 李正香 申请(专利权)人: 青岛天祥环保工程有限公司
主分类号: C08F283/12 分类号: C08F283/12;C08F216/14;C09D7/65
代理公司: 南昌逸辰知识产权代理事务所(普通合伙) 36145 代理人: 刘林艳
地址: 266101 山东省青岛*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 水性 涂料 疏水 改性 及其 制备 方法
【说明书】:

发明涉及一种水性涂料超疏水改性剂,其制备方法包括,将同时带有活性基团和氟代烷基的笼型聚倍半硅氧烷与具有双键结构的表面活性剂反应制备同时含有氟代烷基和表面活性剂基团的POSS。通过聚合接枝的方式,引入表面活性剂基团,确保了POSS在水性涂料中的分散均匀性和润湿性,使得涂料膜的成膜性和附着力得到明显改善。相比于传统的在涂料中直接添加润湿剂或表面活性剂的方法,本发明直接将表面活性剂基团通过聚合接枝的方式连接在超疏水改性剂上,使得超疏水改性剂在水性涂料中的分散均匀性和润湿性的改善更有利。

技术领域

本发明属于水性涂料领域,具体涉及一种水性涂料超疏水改性剂及其制备方法。

背景技术

水性涂料常用于各类待装饰或保护的物体表面。目前,研究和使用最多的水性涂料是丙烯酸类水性涂料和聚氨酯类水性涂料。通常,这些水性涂料都具有一定的疏水性。而且,还可以通过在涂料中添加各种疏水改性剂来增强涂料的疏水性,获得超疏水效果。

超疏水效果是基于所形成的涂料膜所具备的超疏水表面获得的,涂料膜的超疏水表面可以通过在涂料中添加无机纳米颗粒来实现,如纳米二氧化硅、纳米二氧化钛等,也可以在涂料中添加氟代烷烃,氟代硅氧烷等有机物来实现。

然而,对于水性涂料,直接在其中添加无机纳米颗粒,会存在无机纳米颗粒的分散均匀性不佳,涂料膜的附着力差的缺陷。氟代烷烃、氟代硅氧烷等低表面能物质在水性涂料中的分散性也不加,成膜性不足,难以与水性涂料一起使用。

因此,针对现有的疏水改性剂在水性涂料中的应用所存在的上述问题,本发明旨在提供一种适用于水性涂料的超疏水改性剂。

发明内容

针对以上问题,本发明提供了一种水性涂料超疏水改性剂,其制备方法包括:

将式(I)所示的同时带有活性基团和氟代烷基的笼型聚倍半硅氧烷与式(II)所示的具有双键结构的表面活性剂反应制备同时含有氟代烷基和表面活性剂基团的POSS;

(I)

(II)

其中,R1~R8独立地选自氟代烷基或活性基团,且R1~R8中至少有一个为氟代烷基,至少有一个为活性基团;

所述活性基团是指能够与双键反应的官能团,包括但不限于巯基、乙烯基、丙烯酸酯基;

其中,R9为C1~C10的烷基,R10为C1~C10的亚烷基,R11为C2~C4的亚烷基,R12为C1~C4的亚烷基,X为磺酸盐基、磷酸盐基、苯磺酸盐基中的一种。

进一步地,所述磺酸盐基、磷酸盐基、苯磺酸盐基中的盐是指钾盐、钠盐、铵盐中的一种或多种。

进一步地,所述巯基选自HS-(CH2)m-,其中,m为1~5的整数。

进一步地,所述乙烯基选自CH2=CH-(CH2)n-,其中,n为1~5的整数。

进一步地,所述丙烯酸酯基选自丙烯酸乙酯基、丙烯酸甲酯基、甲基丙烯酸甲酯基、甲基丙烯酸乙酯基中的一种或多种。

进一步地,所述氟代烷基选自C1~C10的全氟烷基中的一种或多种。

进一步地,R1~R8中,优选含有至少3个氟代烷基且含有至少3个活性基团。更优选为含有4个氟代烷基和4个活性基团。

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