本技术涉及涂料，更具体地说，它涉及一种重防腐用水性高固体份涂料及其制备工艺。
背景技术：
1、水性涂料是一种用水作为稀释剂的涂料，与传统的溶剂型涂料，具有环保、低voc排放、易于施工等优点，广泛应用于建筑、家具、汽车、船舶等领域，根据成膜物质的不同，可分为水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧树脂涂料等。
2、涂料的一个使用目的是为了保护被涂覆基体，汽车、船舶、建筑等被涂覆基体，随着社会的发展和进步，对其使用过程中的防腐性能有了更高的要求，而普通的水性涂料在防腐性能方面，与传统的溶剂型涂料相比较弱，使得水性涂料在某些场合下达不到防腐性能的要求。
技术实现思路
1、为了提高涂料的防腐性能，本技术提供一种重防腐用水性高固体份涂料及其制备工艺。
2、第一方面，本技术提供一种重防腐用水性高固体份涂料，采用如下的技术方案：一种重防腐用水性高固体份涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂60-75份、水15-30份、填料15-20份、颜料20-30份、分散剂1-3份、流变剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份，多层中空微球1-2份。
3、通过采用上述技术方案，采用水性聚丙烯酸树脂，以水为溶剂，提高了涂料中的固体含量，使得涂料干燥后形成的涂层，具有较高的致密性，能够减缓外界导致基体发生腐蚀的物质的进入，同时多层中空微球本身具有多层、邻近层间存有空气的结构，能够有效的阻隔外界腐蚀性物质的进入，同时空气多层中空微球由阻燃性物质构成，中空结构能够有效降低涂层的热传导效率，从而能够增强涂料的阻燃性能。
4、优选的，所述多层中空微球为二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球。
5、通过采用上述技术方案，二氧化钛、二氧化硅和二氧化锡均具有良好的化学稳定性，形成的多层中空微球，各层之间存在空隙，腐蚀性物质的入侵路径增加，能够有效提高涂料的抗腐蚀性能，同时中空结构能够降低涂料的导热效率，提高涂料的阻燃性能。
6、第二方面，本技术提供一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，采用如下的技术方案：
7、一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，包括以下步骤：
8、(1)利用模板法层层自组制备多层中空微球，多层中空微球的制备方法包括以下步骤：首先制得二氧化锡中空微球，再制得二氧化硅-二氧化锡中空微球，最终制得二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球；
9、(2)将水性丙烯酸树脂、填料和颜料进行混合，高速分散、研磨；添加润湿分散剂、消泡剂、流变剂和水，混合均匀后，加入多层中空微球并混合均匀，制得重防腐用水性高固体份涂料。
10、通过采用上述技术方案，将二氧化锡、二氧化硅和二氧化钛按照顺序进行层层组装，制得从内而外依次是二氧化锡中空微球、二氧化硅中空微球、二氧化钛中空微球的多层中空微球，再添加至涂料中，进行混合后，制得高固含量的水性丙烯酸涂料，同时含有多层中空微球，具有良好的耐腐蚀性和阻燃性能。
11、优选的，所述二氧化锡中空微球的制备方法包括以下步骤：将氨基酚醛树脂球分散超声于无水乙醇中，加入氯化锡和尿素的混合液，搅拌均匀后，油浴中快速搅拌并在75-80℃下回流24-25h，冷却至室温后，离心、洗涤，45-50℃下干燥11.5-12h，研磨制得中间体粉末，将中间体粉末以1℃/min的速率加热至480-500℃，煅烧2-2.2h后冷却至室温，即制得二氧化锡中空微球。
12、通过采用上述技术方案，利用氨基酚醛树脂球作为模板，在氨基酚醛树脂表面形成二氧化锡壳体后，通过煅烧去除了氨基酚醛树脂模板，形成了二氧化锡中空微球。
13、优选的，所述二氧化硅-二氧化锡中空微球的制备方法包括以下步骤：将二氧化锡中空微球、聚乙烯吡咯烷酮加入水中，分散均匀后，加入苯乙烯和二乙烯基苯，通入氮气30-35min后，加热至75-80℃，逐滴滴入过硫酸钾水溶液，75-80℃下反应23-24h后，冷却、离心，制得前驱体粉末，将前驱体粉末分散于乙醇水溶液中，超声分散后形成均匀混合物，加入氨水搅拌15-20min，将正硅酸乙酯溶液缓慢滴加进入上述混合物中，室温反应5-6h后，离心、烘干，550-560℃煅烧4.8-5h后制得二氧化硅-二氧化锡中空微球。
14、通过采用上述技术方案，在成型的二氧化锡微球外侧，通过二乙烯基苯作为交联剂，使得苯乙烯聚合形成聚合物并附着于二氧化锡微球外侧，完成对二氧化锡微球的包覆，滴加正硅酸乙酯溶液，在苯乙烯层外侧形成二氧化硅微球壳体，最后通过煅烧的方式，去除二氧化锡和二氧化硅之间的苯乙烯模板，制得二氧化硅-二氧化锡双层中空微球。
15、优选的，所述二氧化锡中空微球与二乙烯基苯的质量比为1:0.18-0.23。
16、通过采用上述技术方案，控制二乙烯基苯的添加量，使得苯乙烯在二乙烯基苯做交联剂的情况下，形成分子量较为适合的聚合物，并聚合于二氧化锡中空微球的外侧，调控苯乙烯模板层的形状和厚度，从而控制二氧化硅外壳的呈球形。
17、优选的，所述二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球的制备方法包括以下步骤：将二氧化硅-二氧化锡中空微球用硅烷偶联剂进行改性后，将改性后的二氧化硅-二氧化锡中空微球、二异氰酸酯加入丙酮中混合均匀，加热至55-60℃，反应1.8-2h后，将上述溶液滴加入聚乙二醇溶液中，55-60℃下继续反应1.8-2h，离心、烘干后，分散于乙醇中，滴加钛酸丁酯，滴加完毕后，加热回流1.5h，搅拌2h，离心、洗涤后，在500-520℃下煅烧2h，制得二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球。
18、通过采用上述技术方案，二氧化硅-二氧化锡中空微球的表面经过硅烷偶联剂处理后，硅烷偶联剂接枝于二氧化硅微球表面，异氰酸酯与硅烷偶联剂反应后，与聚乙二醇进行反应，使得聚乙二醇交联于二氧化硅外壳的外侧，形成聚乙二醇层，滴加钛酸丁酯后，二氧化钛生成并附着于聚乙二醇层外侧，形成二氧化钛层，最后通过煅烧去除聚乙二醇，形成二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球。
19、优选的，所述二氧化硅-二氧化锡中空微球与聚乙二醇的质量比为1:0.21-0.24。
20、通过采用上述技术方案，控制聚乙二醇的添加量，使得聚乙二醇能够较为高效的包覆于二氧化硅外壳表面，并形成厚度适中的聚乙二醇层，利于二氧化钛外壳的形成和完整度。
21、综上所述，本技术具有以下有益效果：
22、1、由于本技术采用水性聚丙烯酸树脂，涂料中水性聚丙烯酸树脂的含量较高，使得涂料具有较高的固含量，在涂料干燥后形成的涂层，具有较高的致密性，能够有效延缓外界的腐蚀性物质进入，从而起到防腐蚀的效果。
23、2、本技术中优选采用多层中空微球，在各层外壳之间存在有空气，能够有效阻隔外界腐蚀性物质的进入，组成多层中空微球的二氧化钛、二氧化硅和二氧化锡均具有良好的化学稳定性，使得多层中空微球具有良好的稳定性和抗腐蚀性能，同时多层中空的结构能够进一步提高多层中空微球的耐腐蚀性能，进而提高了涂料的防腐性能。
1.一种重防腐用水性高固体份涂料，其特征在于：包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂60-75份、水15-30份、填料15-20份、颜料20-30份、分散剂1-3份、流变剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份，多层中空微球1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种重防腐用水性高固体份涂料，其特征在于：所述多层中空微球为二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球。
3.一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，其特征在于：所述二氧化锡中空微球的制备方法包括以下步骤：将氨基酚醛树脂球分散超声于无水乙醇中，加入氯化锡和尿素的混合液，搅拌均匀后，油浴中快速搅拌并在75-80℃下回流24-25h，冷却至室温后，离心、洗涤，45-50℃下干燥11.5-12h，研磨制得中间体粉末，将中间体粉末以1℃/min的速率加热至480-500℃，煅烧2-2.2h后冷却至室温，即制得二氧化锡中空微球。
5.根据权利要求4所述的一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，其特征在于：所述二氧化硅-二氧化锡中空微球的制备方法包括以下步骤：将二氧化锡中空微球、聚乙烯吡咯烷酮加入水中，分散均匀后，加入苯乙烯和二乙烯基苯，通入氮气30-35min后，加热至75-80℃，逐滴滴入过硫酸钾水溶液，75-80℃下反应23-24h后，冷却、离心，制得前驱体粉末，将前驱体粉末分散于乙醇水溶液中，超声分散后形成均匀混合物，加入氨水搅拌15-20min，将正硅酸乙酯溶液缓慢滴加进入上述混合物中，室温反应5-6h后，离心、烘干，550-560℃煅烧4.8-5h后制得二氧化硅-二氧化锡中空微球。
6.根据权利要求5所述的一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，其特征在于：所述二氧化锡中空微球与二乙烯基苯的质量比为1:0.18-0.23。
7.根据权利要求3所述的一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，其特征在于：所述二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球的制备方法包括以下步骤：将二氧化硅-二氧化锡中空微球用硅烷偶联剂进行改性后，将改性后的二氧化硅-二氧化锡中空微球、二异氰酸酯加入丙酮中混合均匀，加热至55-60℃，反应1.8-2h后，将上述溶液滴加入聚乙二醇溶液中，55-60℃下继续反应1.8-2h，离心、烘干后，分散于乙醇中，滴加钛酸丁酯，滴加完毕后，加热回流1.5h，搅拌2h，离心、洗涤后，在500-520℃下煅烧2h，制得二氧化钛-二氧化硅-二氧化锡中空微球。
8.根据权利要求7所述的一种重防腐用水性高固体份涂料的制备工艺，其特征在于：所述二氧化硅-二氧化锡中空微球与聚乙二醇的质量比为1:0.21-0.24。
