一種疏水性MMA樹脂地坪涂料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高性能疏水性MMA地坪涂料及其制備方法，具體涉及到利用懸浮聚合法合成的含氟丙烯酸酯樹脂顆粒與其他樹脂復(fù)配得到高性能疏水地坪涂料。本發(fā)明專利技術(shù)所述的高性能疏水MMA地坪涂料包含A、B兩組分，A組分以含氟丙烯酸樹脂與甲基丙烯酸甲酯均聚物為基本組分，加入功能性丙烯酸酯單體、增塑劑、消泡劑、固化促進(jìn)劑及密封蠟分散制備而成，B組分為有機(jī)過氧化物固化劑。該地坪涂料賦予涂膜優(yōu)異的機(jī)械性能和良好的疏水性能，靜態(tài)水接觸角達(dá)到115°以上。其施工過程中不存在溶劑揮發(fā)問題，固化程度高，完全固化后無小分子殘留，是一種新型綠色環(huán)保產(chǎn)品，具有廣泛的發(fā)展前景。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種MMA樹脂涂料，特別是涉及一種由含有含氟丙烯酸酯樹脂制備具有良好疏水性能的MMA地坪涂料及其制備方法。
技術(shù)介紹
甲基丙烯酸甲酯(MMA)地坪涂料是以PMMA為主體樹脂基料、MMA等反應(yīng)性單體為交聯(lián)劑，加入高熔點(diǎn)蠟液、輔助配套專用粉料、骨料及助劑等材料而制成的新型高分子材料。丙烯酸酯類高分子具有超低溫固化、固化快、完全固化后無小分子殘留的特點(diǎn)，制備的涂膜具有良好的抗老化性、耐光性、耐候性、且對酸、堿、鹽、油有卓越的耐久性，以及價(jià)格低廉、合成工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工廠車間、大型展覽館、室內(nèi)運(yùn)動場等場所。隨著科技的發(fā)展和生活水平的日益改善，對丙烯酸酯樹脂提出了更高要求。然而，目前使用的MMA涂 料不具有疏水性，導(dǎo)致地面濕滑而誘發(fā)各類事故，或?qū)е碌孛娣e水而不利于沖洗，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)運(yùn)作。因此發(fā)展具有良好疏水性能的MMA涂料勢在必行。近年來，為了提高丙烯酸酯樹脂涂層的疏水性，通過加入含氟基團(tuán)來改變丙烯酸酯共聚物的結(jié)構(gòu)，既保持了丙烯酯共聚物原有的優(yōu)點(diǎn)，又賦予了其耐久、耐水、耐候、耐油、耐熱、耐化學(xué)介質(zhì)及耐沾污性等優(yōu)異的綜合性能，可廣泛用于建筑、汽車以及各類工業(yè)和民用地坪。例如，中國專利技術(shù)專利200910089615. 5公開的一種熱塑性含氟丙烯酸酯樹脂的制備方法，但是它是通過含氟丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸甲酯單體和其他功能單體進(jìn)行溶液共聚反應(yīng)。該專利技術(shù)特點(diǎn)是制備產(chǎn)品綜合性能良好，涂膜的耐候性能和耐玷污性能提高，但其中含氟丙烯酸酯單體重量份數(shù)為15 25份，用量較大，含氟聚合物的成本較高。中國專利200710151764. O報(bào)道了利用接枝聚合反應(yīng)，制備出一種具有超低表面能的含氟丙烯酸酯樹月旨，靜態(tài)水接觸角能達(dá)到120°左右。但是，其制備方法使用的有機(jī)溶劑量大，對空氣環(huán)境產(chǎn)生污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)制備的MMA地坪涂料疏水性不好，成本高、環(huán)保性能差的弊端，提供一種環(huán)保的、成本較低的具有良好疏水性的丙烯酸酯樹脂地坪涂料及其制備方法。本專利技術(shù)通過懸浮聚合法制備出含氟丙烯酸酯樹脂，添加到地坪涂料體系中來引進(jìn)含氟基團(tuán)，從而改變地坪涂料的表面能，在保持丙烯酸酯樹脂既有的傳統(tǒng)優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，提高了地坪涂料的疏水性。本專利技術(shù)目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種疏水性MMA樹脂地坪涂料，包括A組分和B組分，以質(zhì)量百分比計(jì)，A組分原料組成為含氟丙烯酸酯樹脂I 50%，甲基丙烯酸甲酯均聚物10 70%，功能性丙烯酸酯單體10 60%，增塑劑I 15%，消泡劑I 10%，固化促進(jìn)劑I 10%，密封蠟I 15% ；B組分為固化劑，占原料總質(zhì)量的2 4% ;所述固化劑為過氧化苯甲酰、過氧化氫叔丁基、過氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮中的一種或者多種；所述功能性丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、3，3_ 二甲基丙烯酸甲酯、1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯中的一種或者多種；所述的含氟丙烯酸酯樹脂是甲基丙烯酸甲酯和含氟丙烯酸酯單體在自由基引發(fā)下的懸浮聚合反應(yīng)產(chǎn)物，制備時(shí)，將懸浮劑和阻聚劑加到純凈水中攪拌均勻，加熱至50 95°C，同時(shí)把含氟丙烯酸酯單體、有機(jī)溶劑和占引發(fā)劑總量75 85%的引發(fā)劑進(jìn)行混合均勻，然后滴加到水溶液中，待滴完反應(yīng)進(jìn)行10 30min后，再補(bǔ)滴加溶有剩余引發(fā)劑的甲基丙烯酸甲酯、鏈轉(zhuǎn)移劑混合溶劑；攪拌反應(yīng)2 IOh后結(jié)束反應(yīng)，降溫至室溫出料，在反應(yīng)產(chǎn)物中收集含氟丙烯酸酯樹脂；以質(zhì)量百分比計(jì)，含氟丙烯酸酯樹脂的原料組成為去離子 水60 80%、甲基丙烯酸甲酯單體5 35%、含氟丙烯酸酯單體I 20%、懸浮劑O. 05 O. I %、阻聚劑O. 03 O. 06%、引發(fā)劑O. 5 I. 5%、有機(jī)溶劑3 8%和鏈轉(zhuǎn)移劑O. 2 O. 5% ；所述的含氟丙烯酸酯單體是甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯、2_(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯的一種或者多種；所述懸浮劑為納米二氧化硅、氫氧化鎂、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者多種；所述阻聚劑為亞硝酸鈉、亞硫酸鈉、對苯二酚和對羥基苯甲醚中的一種或者多種；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化苯甲酰中的一種或者多種；所述有機(jī)溶劑為二甲苯、乙酸丁酯、1，2_丙二醇甲醚和正己烷中的一種或者多種；所述鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇、異丁醇、正己硫醇和十二烷基硫醇中的一種或者多種；所述A組分通過如下方法制備在容器中加入功能性丙烯酸酯單體、增塑劑和消泡劑，并在油浴鍋內(nèi)攪拌，待燒瓶內(nèi)溫度升到30 120°C后，加入甲基丙烯酸甲酯均聚物和含氟丙烯酸酯樹脂，攪拌使樹脂顆粒完全溶解；然后加入固化促進(jìn)劑和密封蠟；待溫度為30°C后出料裝罐儲存；配制涂料時(shí)，把A組分與B組分按配方比例混合。增塑劑分子插入到聚合物分子鏈之間，削弱了聚合物分子鏈間的應(yīng)力，結(jié)果增加了聚合物分子鏈的移動性、降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶度，從而使聚合物的塑性增加。所述的增塑劑優(yōu)選為鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油和氯化石蠟的一種或者多種。消泡劑通過溶入泡沫液，顯著降低泡沫局部表面張力，表面張力降低的部分被強(qiáng)烈地向四周牽引、延伸，最后破裂。所述的消泡劑優(yōu)選為二甲基硅油、磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚和異葵醇中的一種或者多種。的固化促進(jìn)劑能促使有機(jī)過氧化物在室溫下分解而產(chǎn)生游離基，引發(fā)丙烯酸酯樹脂中的不飽和雙鍵與可聚合的單體進(jìn)行游離基共聚反應(yīng)，使線型的聚酯分子交聯(lián)成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的體型分子。所述的固化促進(jìn)劑優(yōu)選為N，N- 二甲基對甲苯胺、N, N- 二乙基苯胺、N, N- 二甲基節(jié)胺、異辛酸鋅和環(huán)燒酸鈷中的一種或者多種。功能性丙烯酸酯單體能通過參與游離基共聚反應(yīng)，促進(jìn)樹脂交聯(lián)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)同時(shí)，還調(diào)節(jié)地坪涂料的硬度與柔韌性。含氟丙烯酸單體含有C-F鍵，相互之間作用力較低，表面能低，因而具有疏水疏油性。所述在油浴鍋內(nèi)攪拌的速度優(yōu)選為100-500rpm。更進(jìn)一步優(yōu)選200 400rpm。所述容器優(yōu)選為帶溫度計(jì)的四口燒瓶。所述疏水性MMA樹脂地坪涂料的制備方法在容器中加入功能性丙烯酸酯單體、增塑劑和消泡劑，并在油浴鍋內(nèi)攪拌，待燒瓶內(nèi)溫度升到30 120°C后，加入甲基丙烯酸甲酯均聚物和含氟丙烯酸酯樹脂，攪拌使樹脂顆粒完全溶解；然后加入固化促進(jìn)劑和密封蠟；待溫度為30°C后出料裝罐儲存，制得A組分；B組分為固化劑；配制涂料時(shí)，把A組分與B組分按配方比例混合。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果(I)本專利技術(shù)采用懸浮聚合技術(shù)來制備含氟丙烯酸酯樹脂，相比于其他制備方法，具·有易于分離聚合物顆粒、移除反應(yīng)熱、進(jìn)行溫度控制等優(yōu)點(diǎn)，且產(chǎn)物中雜質(zhì)、添加劑含量極低。同時(shí),乳化劑用量少,單體轉(zhuǎn)化率高，生產(chǎn)成本相對較低。(2)本專利技術(shù)在丙烯酸樹脂顆粒的懸浮聚合過程中引入含氟單體，并通過分步添加的方法，制備出氟含氟(甲基)丙烯酸酯嵌段聚合物顆粒，賦予涂膜良好的疏水性能。(3)本專利技術(shù)中的含氟丙烯酸酯樹脂與甲基丙烯酸甲酯均聚物復(fù)配的地坪涂料，克服了原有MMA地坪涂料疏水性差的缺點(diǎn)，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種疏水性MMA樹脂地坪涂料，包括A組分和B組分，其特征在于：以質(zhì)量百分比計(jì)，A組分原料組成為：含氟丙烯酸酯樹脂1~50%，甲基丙烯酸甲酯均聚物10~70%，功能性丙烯酸酯單體10~60%，增塑劑1~15%，消泡劑1~10%，固化促進(jìn)劑1~10%，密封蠟1~15%；B組分為固化劑，占原料總質(zhì)量的2？4%；所述固化劑為過氧化苯甲酰、過氧化氫叔丁基、過氧化環(huán)己酮和過氧化甲乙酮中的一種或者多種；所述功能性丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、3,3？二甲基丙烯酸甲酯、1,6？己二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯中的一種或者多種；所述的含氟丙烯酸酯樹脂是甲基丙烯酸甲酯和含氟丙烯酸酯單體在自由基引發(fā)下的懸浮聚合反應(yīng)產(chǎn)物，制備時(shí)，將懸浮劑和阻聚劑加到純凈水中攪拌均勻，加熱至50~95℃，同時(shí)把含氟丙烯酸酯單體、有機(jī)溶劑和占引發(fā)劑總量75~85%的引發(fā)劑進(jìn)行混合均勻，然后滴加到水溶液中，待滴完反應(yīng)進(jìn)行10~30min后，再補(bǔ)滴加溶有剩余引發(fā)劑的甲基丙烯酸甲酯、鏈轉(zhuǎn)移劑混合溶劑；攪拌反應(yīng)2～10h后結(jié)束反應(yīng)，降溫至室溫出料，在反應(yīng)產(chǎn)物中收集含氟丙烯酸酯樹脂；以質(zhì)量百分比計(jì)，含氟丙烯酸酯樹脂的原料組成為：去離子水60~80%、甲基丙烯酸甲酯單體5~35%、含氟丙烯酸酯單體1~20%、懸浮劑0.05~0.1%、阻聚劑0.03~0.06%、引發(fā)劑0.5~1.5%、有機(jī)溶劑3~8%和鏈轉(zhuǎn)移劑0.2~0.5%；所述的含氟丙烯酸酯單體是甲基丙烯酸全氟烷基乙基酯、2？(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯的一種或者多種；所述懸浮劑為納米二氧化硅、氫氧化鎂、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者多種；所述阻聚劑為亞硝酸鈉、亞硫酸鈉、對苯二酚和對羥基苯甲醚中的一種或者多種；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化苯甲酰中的一種或者多種；所述有機(jī)溶劑為二甲苯、乙酸丁酯、1,2？丙二醇甲醚和正己烷中的一種或者多種；所述鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇、異丁醇、正己硫醇和十二烷基硫醇中的一種或者多種；所述A組分通過如下方法制備：在容器中加入功能性丙烯酸酯單體、增塑劑和消泡劑，并在油浴鍋內(nèi)攪拌，待燒瓶內(nèi)溫度升到30~120℃后，加入甲基丙烯酸甲酯均聚物和含氟丙烯酸酯樹脂，攪拌使樹脂顆粒完全溶解；然后加入固化促進(jìn)劑和密封蠟；待溫度為30℃后 出料裝罐儲存；配制涂料時(shí)，把A組分與B組分按配方比例混合。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：文秀芳，羅永樂，楊金鑫，皮丕輝，蔡智奇，徐守萍，程江，
申請(專利權(quán))人：華南理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：