本發(fā)明公開了一種玻璃用的高性能涂料，包括以下重量份的原料：水性聚氨酯樹脂34?38份、苯丙乳液15?19份、醋丙乳液16?22份、改性聚碳酸酯6?10份、附著力促進劑4?8份、聚硅氧烷粉末憎水劑3?5份、納米有機硅乳液2?5份、納米氧化鋅6?10份。本發(fā)明的目的是提供一種玻璃用的高性能涂料，該玻璃涂料無毒綠色環(huán)保，耐水性好，具有較高的使用價值和良好的應(yīng)用前景。
一種玻璃用的高性能涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及玻璃涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃用的高性能涂料及其制備方法。
背景技術(shù)
玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的，它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物，普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體，廣泛應(yīng)用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物，另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等，有時把一些透明的塑料也稱作有機玻璃。
現(xiàn)有中國專利文獻(公開號：CN105273593B)公開了一種水性單組份玻璃涂料，由以下原料制成：環(huán)氧樹脂、甲基三氯硅烷、聚氨酯乳液、ATO分散液、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、二元醇醚、二乙胺、非離子締合型聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、去離子水，該玻璃涂料中甲基三氯硅烷刺鼻惡臭，涂料不是綠色環(huán)保型，易潮解，降低涂料性能。
中國專利文獻(公開號：CN104293027B)公開了一種乳液型玻璃涂料，所述乳液型玻璃涂料由下列組份組成，按重量百分百計為：丙烯酸聚合物乳液，40-60％；改性環(huán)氧樹脂，0.1-1％；固化劑，1-6％；助溶劑，3-25％；助劑，0.1-1％；酸性催化劑，0.5-5％；色漿，1-10％；偶聯(lián)劑，1-1.5％，該玻璃耐水性能較差，仍需進一步改善。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃用的高性能涂料，該玻璃涂料無毒綠色環(huán)保，耐水性好，具有較高的使用價值和良好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種玻璃用的高性能涂料，包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂34-38份、苯丙乳液15-19份、醋丙乳液16-22份、改性聚碳酸酯6-10份、附著力促進劑4-8份、聚硅氧烷粉末憎水劑3-5份、納米有機硅乳液2-5份、納米氧化鋅6-10份。
優(yōu)選地，所述玻璃用的高性能涂料包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂36份、苯丙乳液17份、醋丙乳液19份、改性聚碳酸酯8份、附著力促進劑6份、聚硅氧烷粉末憎水劑4份、納米有機硅乳液3.5份、納米氧化鋅8份。
優(yōu)選地，所述醋丙乳液采用醋酸乙烯酯作為硬單體，丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛脂作為軟單體經(jīng)過乳液聚合制得。
優(yōu)選地，所述改性聚碳酸酯制備方法為將石墨烯加入到濃硫酸中，超聲分散1-2h，隨后再加入濃硝酸，磁力攪拌45-55min，在150℃油浴下加熱，隨后離心，用乙醇清洗至溶液中性，再干燥，得到酸化石墨，將聚碳酸酯、酸化石墨、丙酮混合攪拌，隨后送入干燥箱中進行干燥，保溫45-55min，即得改性聚碳酸酯。
優(yōu)選地，所述濃硫酸、濃硝酸物質(zhì)的質(zhì)量比為3:1。
優(yōu)選地，所述附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑。
優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)為RSi(OM)3，其中M為甲基，R為環(huán)氧改性飽和有機團。
優(yōu)選地，所述填料為納米級珍珠粉。
本發(fā)明提供了一種玻璃用的高性能涂料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，按要求稱量各組分原料；
步驟二，將水性聚氨酯樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、改性聚碳酸酯置于真空狀態(tài)下攪拌，攪拌速度150-170r/min，攪拌時間25-35min，得到混合物A；
步驟三，將步驟二得到混合物A、附著力促進劑、聚硅氧烷粉末憎水劑、納米有機硅乳液、納米氧化鋅加入高速混合機中混合，攪拌速度1200-1300r/min，攪拌時間為65-75min，隨后進行真空脫泡，再固化，即得本發(fā)明的玻璃用的高性能涂料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
(1)本發(fā)明以水性聚氨酯樹脂搭配協(xié)調(diào)苯丙乳液、醋丙乳液，水性聚氨酯樹脂機械性能優(yōu)異、相容性好，與苯丙乳液、醋丙乳液相協(xié)同，提高防水性能，原料之間相互搭配，組成的涂料綜合性能可有效改善。
(2)醋丙乳液價格低、環(huán)保無毒，但耐水耐堿差，因此改變其功能單體制備出醋丙乳液，防水性能好，苯丙乳液在聚合過程中用苯乙烯代替丙烯酸甲酯，因此其防水性好，二者可起到協(xié)同作用，提高防水效果。
(3)聚碳酸酯具有較高的透光性能，耐候性佳，但耐水性較差，酸化石墨烯引入羥基、羧基提高其活性，將二者復合改性，易與苯丙乳液、醋丙乳液等結(jié)合，繼而整體上改善防水、透光性能。
(4)從實施例3及對比例1-4得出，未添加醋丙乳液耐水天數(shù)降低了五天，未添加改性聚碳酸酯透光率降低了2.9％，實施例3相對于對比例4透光率提高了4.0％，耐水天數(shù)提高了6天，提高率為60％，耐水性能具有顯著改善。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1.
本實施例的本發(fā)明提供了一種玻璃用的高性能涂料，包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂34份、苯丙乳液15份、醋丙乳液16份、改性聚碳酸酯6份、附著力促進劑4份、聚硅氧烷粉末憎水劑3份、納米有機硅乳液2份、納米氧化鋅6份。
本實施例的醋丙乳液采用醋酸乙烯酯作為硬單體，丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛脂作為軟單體經(jīng)過乳液聚合制得。
本實施例的改性聚碳酸酯制備方法為將石墨烯加入到濃硫酸中，超聲分散1h，隨后再加入濃硝酸，磁力攪拌45min，在150℃油浴下加熱，隨后離心，用乙醇清洗至溶液中性，再干燥，得到酸化石墨，將聚碳酸酯、酸化石墨、丙酮混合攪拌，隨后送入干燥箱中進行干燥，保溫45min，即得改性聚碳酸酯。
本實施例的濃硫酸、濃硝酸物質(zhì)的質(zhì)量比為3:1。
本實施例的附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑。
本實施例的硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)為RSi(OM)3，其中M為甲基，R為環(huán)氧改性飽和有機團。
本實施例的填料為納米級珍珠粉。
本實施例的一種玻璃用的高性能涂料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，按要求稱量各組分原料；
步驟二，將水性聚氨酯樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、改性聚碳酸酯置于真空狀態(tài)下攪拌，攪拌速度150r/min，攪拌時間25min，得到混合物A；
步驟三，將步驟二得到混合物A、附著力促進劑、聚硅氧烷粉末憎水劑、納米有機硅乳液、納米氧化鋅加入高速混合機中混合，攪拌速度1200r/min，攪拌時間為65min，隨后進行真空脫泡，再固化，即得本發(fā)明的玻璃用的高性能涂料。
實施例2.
本實施例的本發(fā)明提供了一種玻璃用的高性能涂料，包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂38份、苯丙乳液19份、醋丙乳液22份、改性聚碳酸酯10份、附著力促進劑8份、聚硅氧烷粉末憎水劑5份、納米有機硅乳液5份、納米氧化鋅10份。
本實施例的醋丙乳液采用醋酸乙烯酯作為硬單體，丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛脂作為軟單體經(jīng)過乳液聚合制得。
本實施例的改性聚碳酸酯制備方法為將石墨烯加入到濃硫酸中，超聲分散2h，隨后再加入濃硝酸，磁力攪拌55min，在150℃油浴下加熱，隨后離心，用乙醇清洗至溶液中性，再干燥，得到酸化石墨，將聚碳酸酯、酸化石墨、丙酮混合攪拌，隨后送入干燥箱中進行干燥，保溫55min，即得改性聚碳酸酯。
本實施例的濃硫酸、濃硝酸物質(zhì)的質(zhì)量比為3:1。
本實施例的附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑。
本實施例的硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)為RSi(OM)3，其中M為甲基，R為環(huán)氧改性飽和有機團。
本實施例的填料為納米級珍珠粉。
本實施例的一種玻璃用的高性能涂料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，按要求稱量各組分原料；
步驟二，將水性聚氨酯樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、改性聚碳酸酯置于真空狀態(tài)下攪拌，攪拌速度170r/min，攪拌時間35min，得到混合物A；
步驟三，將步驟二得到混合物A、附著力促進劑、聚硅氧烷粉末憎水劑、納米有機硅乳液、納米氧化鋅加入高速混合機中混合，攪拌速度1300r/min，攪拌時間為75min，隨后進行真空脫泡，再固化，即得本發(fā)明的玻璃用的高性能涂料。
實施例3.
本實施例的本發(fā)明提供了一種玻璃用的高性能涂料，包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂36份、苯丙乳液17份、醋丙乳液19份、改性聚碳酸酯8份、附著力促進劑6份、聚硅氧烷粉末憎水劑4份、納米有機硅乳液3.5份、納米氧化鋅8份。
本實施例的醋丙乳液采用醋酸乙烯酯作為硬單體，丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛脂作為軟單體經(jīng)過乳液聚合制得。
本實施例的改性聚碳酸酯制備方法為將石墨烯加入到濃硫酸中，超聲分散1.5h，隨后再加入濃硝酸，磁力攪拌50min，在150℃油浴下加熱，隨后離心，用乙醇清洗至溶液中性，再干燥，得到酸化石墨，將聚碳酸酯、酸化石墨、丙酮混合攪拌，隨后送入干燥箱中進行干燥，保溫50min，即得改性聚碳酸酯。
本實施例的濃硫酸、濃硝酸物質(zhì)的質(zhì)量比為3:1。
本實施例的附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑。
本實施例的硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)為RSi(OM)3，其中M為甲基，R為環(huán)氧改性飽和有機團。
本實施例的填料為納米級珍珠粉。
本實施例的一種玻璃用的高性能涂料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，按要求稱量各組分原料；
步驟二，將水性聚氨酯樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、改性聚碳酸酯置于真空狀態(tài)下攪拌，攪拌速度160r/min，攪拌時間30min，得到混合物A；
步驟三，將步驟二得到混合物A、附著力促進劑、聚硅氧烷粉末憎水劑、納米有機硅乳液、納米氧化鋅加入高速混合機中混合，攪拌速度1250r/min，攪拌時間為70min，隨后進行真空脫泡，再固化，即得本發(fā)明的玻璃用的高性能涂料。
對比例1.
與實施例3的材料及制備工藝基本相同，唯有不同的是未添加醋丙乳液。
對比例2.
與實施例3的材料及制備工藝基本相同，唯有不同的是未添加改性聚碳酸酯。
對比例3.
與實施例3的材料及制備工藝基本相同，唯有不同的是未添加納米有機硅乳液。
對比例4.
與實施例3的材料及制備工藝基本相同，唯有不同的是采用中國專利文獻(公開號：CN105273593B)公開了一種水性單組份玻璃涂料中實施例1的原料及方法。
實施例3及對比例1-4性能測試結(jié)果如下
從實施例3及對比例1-4得出，未添加醋丙乳液耐水天數(shù)降低了五天，未添加改性聚碳酸酯透光率降低了2.9％，實施例3相對于對比例4透光率提高了4.0％，耐水天數(shù)提高了6天，提高率為60％，耐水性能具有顯著改善。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
1.一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂34-38份、苯丙乳液15-19份、醋丙乳液16-22份、改性聚碳酸酯6-10份、附著力促進劑4-8份、聚硅氧烷粉末憎水劑3-5份、納米有機硅乳液2-5份、納米氧化鋅6-10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述玻璃用的高性能涂料包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯樹脂36份、苯丙乳液17份、醋丙乳液19份、改性聚碳酸酯8份、附著力促進劑6份、聚硅氧烷粉末憎水劑4份、納米有機硅乳液3.5份、納米氧化鋅8份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述醋丙乳液采用醋酸乙烯酯作為硬單體，丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛脂作為軟單體經(jīng)過乳液聚合制得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述改性聚碳酸酯制備方法為將石墨烯加入到濃硫酸中，超聲分散1-2h，隨后再加入濃硝酸，磁力攪拌45-55min，在150℃油浴下加熱，隨后離心，用乙醇清洗至溶液中性，再干燥，得到酸化石墨，將聚碳酸酯、酸化石墨、丙酮混合攪拌，隨后送入干燥箱中進行干燥，保溫45-55min，即得改性聚碳酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述濃硫酸、濃硝酸物質(zhì)的質(zhì)量比為3:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述附著力促進劑為硅烷偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)為RSi(OM)3，其中M為甲基，R為環(huán)氧改性飽和有機團。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃用的高性能涂料，其特征在于，所述填料為納米級珍珠粉。
9.一種制備如權(quán)利要求1或2所述的玻璃用的高性能涂料的方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一，按要求稱量各組分原料；
步驟二，將水性聚氨酯樹脂、苯丙乳液、醋丙乳液、改性聚碳酸酯置于真空狀態(tài)下攪拌，攪拌速度150-170r/min，攪拌時間25-35min，得到混合物A；
步驟三，將步驟二得到混合物A、附著力促進劑、聚硅氧烷粉末憎水劑、納米有機硅乳液、納米氧化鋅加入高速混合機中混合，攪拌速度1200-1300r/min，攪拌時間為65-75min，隨后進行真空脫泡，再固化，即得本發(fā)明的玻璃用的高性能涂料。
