CN101250366B - 一种用于木杆铅笔涂装的水性底漆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于木杆铅笔涂装的水性底漆，组分及重量份数如下：水性色浆48～60份，水性丙烯酸酯树脂乳液20～30份，分散剂0.5～2份，流平剂0.1～1份，消泡剂0.3～1份，增稠剂0～2份，乙醇15～25份。本发明的木杆铅笔涂装用水性底漆是一种能满足木杆铅笔涂装要求的性能优异、绿色环保底漆，适用于木杆铅笔的涂装。本发明的木杆铅笔涂装用水性底漆的主要特点：(1)水性安全环保；(2)优异的遮盖力；(3)优良的附着力。

Description

一种用于木杆铅笔涂装的水性底漆

技术领域

本发明涉及一种木杆铅笔涂装用水性底漆，用于木杆铅笔的涂装打底。

技术背景

铅笔是现代人们文化生活中主要书写工具，最为传统的木杆铅笔由于其书写特点，在素描、绘图、考试、彩妆等领域仍是主要的工具，有着不可取代的地位。为了对木杆铅笔进行保护和美观，必须进行涂装，而要达到理想的涂装效果首先要上底漆。即在木杆的表面用油漆机涂布白色的底漆，然后再涂布有色的面漆。涂布白色底漆的目的在于遮盖木杆表面的纹路和木材的原色，提高表面的平整度，便于有色面漆达到应有的平滑度、光泽度、色彩。

目前木杆铅笔生产所用的涂装底漆采用的全部都是溶剂型涂料，其中基料为硝化棉、醇酸树脂、丙烯酸树脂等，一般还需要添加邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑剂。溶剂主要有酯类、酮类、醇醚类等真溶剂，醇类等助溶剂、以及苯类等稀释剂，其中苯类等有机溶剂，毒性气味大、易燃易爆，不利于安全生产和改善劳动条件，易对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于木杆铅笔涂装的水性底漆，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的用于木杆铅笔涂装的水性底漆，各组分及重量份数如下：

水性色浆                48～60份

水性丙烯酸酯树脂乳液    20～30份

分散剂            0.5～2份

流平剂            0.1～1份

消泡剂            0.3～1份

增稠剂            0～2份

乙醇              15～25份

所说的木杆铅笔涂装的水性底漆的固含量60-65wt％，pH值7-10；

所说的水性色浆为25-30重量份钛白粉、10-15重量份碳酸钙、5-10重量份水溶性丙烯酸树脂、0-2重量份中和剂和5-10重量份去离子水的混合物；其中，所说的中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，丙烯酸树脂的酸值为200～240mgKOH/g，分子量为6000～16500g/mol，玻璃化温度Tg为80～102℃；

所说的水性丙烯酸酯树脂乳液的玻璃化温度为-10～20℃，优选质量固含量50％，黏度1000-1200mpa.s(25℃，2#转子，12r.p.m)；

所说的分散剂为含颜料亲和的锚固基团聚醚、聚羧酸盐中的至少一种，可以采用市售产品，如上海荆文化工有限公司牌号为Dispers 655的产品；

优选的分散剂为含颜料亲和的锚固基团聚乙烯醚、聚羧酸钠。

所说的流平剂为聚醚改性有机硅氧烷、氟改性丙烯酸聚合物中的至少一种，可以采用市售产品，如上海杰森贸易有限公司牌号为SA-100N的产品；

所说的消泡剂为聚醚改性硅氧烷、矿物油和硅油混合液中的至少一种；

所说的增稠剂为羟乙基纤维素。

本发明的木杆铅笔涂装用水性底漆的制备方法包括如下步骤：

1)将丙烯酸树脂、中和剂和水混合，升温至50-60℃，搅拌溶解，冷却至室温，然后加入钛白粉和碳酸钙，用研磨机进行研磨，使颜料平均体积粒径＜60μm，最好是研磨到＜12μm；

2)将步骤1)制备的水性色浆、水性丙烯酸酯树脂乳液、分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和乙醇搅拌混合，制得木杆铅笔涂装用水性底漆。

本发明人发现在此配方中加入适量的流平剂对涂面漆的重涂性没有负面影响，并且能明显提高底漆的流平润湿性。本发明人还发现加入增稠剂对涂层的附着力没有负面影响，并且大幅提高底漆的粘度。本发明的木杆铅笔涂装用水性底漆成膜性能好，不需加入成膜助剂，从根本上解决了现有木杆铅笔涂装用底漆中使用有机溶剂的缺陷。

木杆铅笔涂装用水性底漆是一种能满足木杆铅笔涂装要求的性能优异、绿色环保底漆，适用于木杆铅笔的涂装。本发明的木杆铅笔涂装用水性底漆的主要特点：(1)水性安全环保；(2)优异的遮盖力；(3)优良的附着力。

具体实施方式

                        实施例1

1)将5g固体丙烯酸树脂(酸值240mgKOH/g，分子量16500g/mol，Tg102℃)、1g 2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5g去离子水加入到200ml烧杯中混合搅拌，同时升温至50℃，保温2小时，溶解成水溶液，待冷却到常温，然后将30g钛白粉、10g碳酸钙加入到溶解好的水溶液中，用研磨机进行研磨，使颜料平均体积粒径＜60μm(四川轻工业研究设计院JL-1155型粒径仪检测)。

2)将步骤1)制备的水性色浆、25g水性丙烯酸酯树脂乳液(DS-77S，上海东升新材料有限公司)、0.5g分散剂(含颜料亲和的锚固基团改性聚醚，Dispers 655，上海荆文化工有限公司)、0.5g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，Glide100，上海荆文化工有限公司)、0.5g消泡剂(改性聚二甲基硅烷，Dehydran1293，科宁公司)和22.5g乙醇在200ml烧杯中混合搅拌，制得木杆铅笔涂装用水性底漆。

                        实施例2

1)将10g固体丙烯酸树脂(酸值215(mgKOH/g)，分子量8500g/mol，Tg85℃)、2g 2-氨基-2-甲基-1-丙醇、10g去离子水加入到200ml烧杯中混合搅拌，同时升温至50℃，保温2小时，溶解成水溶液，待冷却到常温，然后将25g钛白粉、15g碳酸钙加入到溶解好的水溶液中，用研磨机进行研磨，使颜料平均体积粒径＜12μm(检测同实例1)。

2)将步骤1)制备的水性色浆、20g水性丙烯酸酯树脂乳液(DS-77S，上海东升新材料有限公司)、2g分散剂(聚羧酸盐，Dispers 652，上海荆文化工有限公司)、0.1g流平剂(氟改性丙烯酸聚合物，SA-100N，上海杰森贸易有限公司)、0.3g消泡剂(矿物油和硅油混合液，Foamaster H，科宁公司)、1g增稠剂(羟乙基纤维素，QP52000H，北京兴美亚化工有限公司)和15g乙醇在200ml烧杯中混合搅拌，制得木杆铅笔涂装用水性底漆。

                    实施例3

1)将8g丙烯酸酯树脂(DS-AL891，上海东升新材料有限公司)、25g钛白粉、15g碳酸钙加入到溶解好的水溶液中，用研磨机进行研磨，使颜料平均体积粒径＜40μm(检测同实例1)。

2)将步骤1)制备的水性色浆、30g水性丙烯酸酯树脂乳液(DS-77S，上海东升新材料有限公司)、0.8g分散剂(含颜料亲和的锚固基团改性聚醚，Dispers 655，上海荆文化工有限公司)、0.8g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，Glide482，上海荆文化工有限公司)、0.3g消泡剂(矿物油和硅油混合液，Foamaster V，科宁公司)、2g增稠剂(羟乙基纤维素，ER30M，北京兴美亚化工有限公司)和18g乙醇在200ml烧杯中混合搅拌，制得木杆铅笔涂装用水性底漆。

                        实施例4

1)将10g丙烯酸酯树脂(DS-AL891，上海东升新材料有限公司)、30g钛白粉、10g碳酸钙加入到溶解好的水溶液中，用研磨机进行研磨，使颜料平均体积粒径＜8μm(检测同实例1)。

2)将步骤1)制备的水性色浆、25g水性丙烯酸酯树脂(Tg＝0℃)、1g分散剂(含颜料亲和的锚固基团改性聚醚，Dispers 655，上海荆文化工有限公司)、0.8g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，FS-9301，上海杰森化工有限公司)、1g消泡剂(改性聚二甲基硅烷，Dehydran1293，科宁公司)、1g增稠剂(羟乙基纤维素，ER30M，北京兴美亚化工有限公司)和21g乙醇在200ml烧杯中混合搅拌，制得木杆铅笔涂装用水性底漆。

                    应用实施例5

检测涂布后的涂层的附着力：

对比例：市场现有成熟的溶剂型产品(上海古雷马化轻有限公司，古雷马牌，钛白浆)。

使用实施例1～4配制的底漆、对比例，在未涂装木杆铅笔上进行涂布施工干燥后，进行附着力测试；

试验器材：25mm透明胶带

试验步骤：将25mm透明胶带紧紧黏在待测铅笔杆的表面，以45°角匀速拉起，观察铅笔涂层的脱落情况。

样品	结果
		对比例	涂层轻微脱离(合格)
实施例1	涂层未脱落(合格)
		实施例2	涂层未脱落(合格)
实施例3	涂层未脱落(合格)

实施例4

涂层未脱落(合格)

                     应用实施例6

检测涂布后的涂层的遮盖力：

对比例：市场现有成熟的溶剂型产品。(上海古雷马化轻有限公司，古雷马牌，钛白浆)

使用实施例1～4配制的底漆、对比例，按照GB1726-79中的刷涂法。

经计算得到遮盖力数值，数值越小，说明遮盖力越好。

计算方法及精确度：

遮盖力克/米²(X)按下式计算：

        X＝(W₁-W₂)/S×10⁴＝50(W₁-W₂)

式中：W₁——未涂刷前盛有漆的杯子和漆刷的总重量，克；

      W₂——涂刷后盛有余漆的杯子和漆刷的总重量，克；

      S——黑白格板涂漆的面积，厘米²

平行测定两次，结果之差不大于平均值的5％，则取其平均值，否则必须重新试验。

计算结果：

样品	遮盖力克/米<sup>2</sup>
		对比例	116
实施例1	110
		实施例2	112
实施例3	113
		实施例4	108

结论：从上述应用结果可以看出：使用实施例1～4配制的木杆铅笔涂装用水性底漆，与对比样相比，附着力、遮盖力均有提高。

Claims (6)

1.一种用于木杆铅笔涂装的水性底漆，其特征在于，组分及重量份数如下：

水性色浆              48～60份

水性丙烯酸酯树脂乳液  20～30份

分散剂                0.5～2份

流平剂                0.1～1份

消泡剂                0.3～1份

增稠剂                0～2份

乙醇                  15～25份

所述的水性色浆为25-30重量份钛白粉、10-15重量份碳酸钙、5-10重量份水溶性丙烯酸树脂、0-2重量份中和剂和5-10重量份去离子水的混合物；其中，所述的中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；

水性色浆中的水溶性丙烯酸树脂的酸值为200～240mgKOH/g，分子量为6000～16500g/mol，玻璃化温度Tg为80～102℃；

所述增稠剂为羟乙基纤维素。

2.根据权利要求1所述的用于木杆铅笔涂装的水性底漆，其特征在于，所述分散剂为含颜料亲和的锚固基团聚醚或聚羧酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的用于木杆铅笔涂装的水性底漆，其特征在于，所说的流平剂为聚醚改性有机硅氧烷或氟改性丙烯酸聚合物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的用于木杆铅笔涂装的水性底漆，其特征在于，所说的消泡剂为聚醚改性硅氧烷、矿物油或硅油混合液中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的用于木杆铅笔涂装的水性底漆，其特征在于，所说的水性丙烯酸酯树脂乳液的玻璃化温度为-10～20℃，质量固含量50％。

6.根据权利要求1本发明的木杆铅笔涂装用水性底漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将丙烯酸树脂、中和剂和水混合，升温至50-60℃，搅拌溶解，冷却至室温，然后加入钛白粉和碳酸钙，用研磨机进行研磨，使颜料平均体积粒径＜60μm；

2)将步骤1)制备的水性色浆、水性丙烯酸酯树脂乳液、分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和乙醇搅拌混合，制得木杆铅笔涂装用水性底漆。