[发明专利]一种环保水性涂料及其制备方法

说明书

本发明提供一种环保水性涂料及其制备方法。该环保水性涂料包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂20～30份，硅藻土2～3份，淀粉改性聚氨酯25～40份，碳化硅3～8份，助剂5～10份，去离子水20～25份。本发明提供的环保水性涂料将丙烯酸树脂和淀粉改性聚氨酯配合使用，并向涂料中添加了碳化硅，能够提高该环保水性涂料的硬度、附着力、耐水性和耐磨性，表干时间短，硅藻土的加入则使得涂料具有去甲醛、除异味的功效，能够对空气起净化作用，该水性涂料的VOC排放量低，对环境污染小，更加绿色环保。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种环保水性涂料及其制备方法。

背景技术

随着基础设施的完善、建筑业等领域的蓬勃发展以及工业生产的快速增长，涂料的生长和使用呈现大幅度提升。传统涂料主要利用有机物质作为分散介质，但其中含有较多的挥发性有机溶剂(VOC)，会对周围环境以及人体健康产生一定的威胁。

近年来，随着人们环保意识的增强，对化工产品的生产与使用的有关法律法规也越来越严，水性涂料凭借着“绿色”、“环保”、“低碳”、“高性能”、“广泛使用”等优点受到了消费者的青睐，正逐步取代传统涂料的主导地位，是当今涂料发展的一个重要方向。

水性涂料是指用水作为溶剂或者分散介质的涂料，防水涂料主要有四种类型：水性无机富锌涂料、水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料。与有机溶剂型的涂料相比，水性涂料既能够减少VOC的排放，又能够节省资源和能源，同时方便贮藏和运输。然而，目前市场上的水性涂料大多数存在成膜干燥时间长，硬度低，耐磨性和耐水性差等问题，容易产生开裂和脱落现象，不能很好的满足使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保水性涂料及其制备方法，该环保水性涂料能够克服现有水性涂料存在的成膜干燥时间长、硬度低、耐磨性和耐水性差的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种环保水性涂料，包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂20～30份，硅藻土2～3份，淀粉改性聚氨酯25～40份，碳化硅3～8份，助剂5～10份，去离子水20～25份；

淀粉改性聚氨酯由以下步骤制备得到：

(1)按照重量份数称取异佛尔酮二异氰酸酯2～4份、聚乙二醇300 1～2份、丁酮5～10份，混合均匀，升温至65～75℃，保温1～3h，得到混合液；

(2)按照重量份数称取淀粉5～7份、聚乙二醇2000 3～4份、辛酸亚锡0.1～0.5份，混合均匀并加入到混合液中，于65～75℃下反应3～5h，降温至40～50℃，向反应体系中加入去离子水，搅拌均匀，得到淀粉改性聚氨酯。

本发明提供的环保水性涂料中含有丙烯酸树脂、硅藻土、淀粉改性聚氨酯、碳化硅、助剂和去离子水，利用淀粉对聚氨酯进行改性制备得到淀粉改性聚氨酯，其粒径小且分步均匀，并将其与丙烯酸树脂配合使用，使得涂料在成膜时表干时间短，涂膜表面平整光滑，涂膜的硬度高、附着力强、耐水性和耐磨性等综合性能均有所提高，并且比传统的水性聚氨酯更容易降解，对环境污染小；碳化硅的加入则使得涂料在成膜过程中的硬度和耐磨性得到进一步的提升，还具有抗老化的优点；硅藻土的加入则使得本发明的水性涂料同时具有去甲醛、除异味进而达到空气净化的效果，但是碳化硅的加入往往会导致涂料的贮存稳定性变差，而本发明中由于采用的聚氨酯经过了淀粉改性，引入了淀粉基，能够避免由于碳化硅的加入而导致涂料出现沉淀的现象，使得该水性涂料的储存稳定性大大提高。由此可见，本发明提供的环保水性涂料中含有的丙烯酸树脂、硅藻土、淀粉改性聚氨酯和碳化硅这几种组分之间具有良好的协同作用，使得制备的涂料具有优异的性能，能够有效解决现有水性涂料存在的成膜干燥时间长、硬度低、耐磨性和耐水性差的问题，并且具有绿色、环保的优点。

优选地，上述淀粉改性聚氨酯的制备过程中，步骤(2)中所采用的淀粉为醋酸酯淀粉。