CN101812260B

CN101812260B - 一种多功能水性白底漆及其制备方法

Info

Publication number: CN101812260B
Application number: CN 201010154767
Authority: CN
Inventors: 赖贺喜; 王丽
Original assignee: China Paint Manufacturing (shenzhen) Ltd
Current assignee: China Paint Manufacturing (shenzhen) Ltd
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2010-04-12
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-04-12
Also published as: CN101812260A

Abstract

本发明公开了一种多功能水性白底漆，组成中包括钛白粉、滑石粉、碳酸钙，其特征在于，还包括丙烯酸乳液A和丙烯酸乳液B，所述丙烯酸乳液A为室温下自交联的苯丙乳液，所述丙烯酸乳液B为改性丙烯酸乳液。本发明提供的多功能水性白底漆，既能施工于各种木制品底材，又能施工于多种塑胶底材，同时还能应用于铜片，打破了功能单一化水性白底漆的局面，并且性能符合水性木器白底以及水性塑胶白底需要的各种要求。

Description

一种多功能水性白底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种多功能水性白底漆及其制备方法。

背景技术

随着环保法规的日益收紧，油性涂料在工业领域(尤其是木器和塑胶领域)面临越来越严峻的挑战，部分油性涂料已经很难满足国际法规中对出口涂料产品中有害物质限量的要求，所以近年很多下游客户都主动要求采用环保型的水性涂料代替油性涂料，以致水性涂料得到前所未有的发展，尤其是水性木器涂料，已有商业化的产品，如水性白底漆在木制品(木门、儿童床、相框以及木制玩具等)中应用很广，如今在塑胶领域(比如人体模特等)也有客户要求采用水性白底漆，也要求快干以及保证附着力的同时还具备良好的打磨性，但是目前多数应用于水性木器领域的白底漆由于附着力问题而无法应用于塑胶领域，更无法应用于铜片，只能针对不同的底材开发相应的白底漆，至今能够应用于多种底材的多功能的水性白底漆方面的专利报道几乎空白。

因此，现有技术有待于完善和发展。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种多功能水性白底漆，可用于多种不同的底材。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

该多功能水性白底漆的配方组成如下(按重量百分比计)：

水 7～10％

消泡剂 0.1～0.3％

润湿剂 0.3～0.8％

分散剂 0.5～1.0％

钛白粉 10～16％

滑石粉 8～10％

碳酸钙 10～15％

丙烯酸乳液A 35～45％

丙烯酸乳液B 5～10％

成膜助剂A 2～4％

成膜助剂B 3～5％

杀菌剂 0.05～0.1％

增稠剂 0.3～0.5％

pH调节剂 0.1～0.2％

一种制造所述水性白底漆的方法，其制造步骤包括：

A、按照重量百分比在搅拌容器内依次加入7-10％的水、3/4之0.1-0.3％的消泡剂、0.3-0.8％的润湿剂、0.5-1.0％的分散剂并低速搅拌混合均匀；

B、按照重量百分比将10-16％的钛白粉、8-10％的滑石粉、10-15％的碳酸钙加入到步骤A中所得的混合物中，高速搅拌分散，采用海格曼细度计检测细度，直至浆料的细度小于等于30μm；

C、按照重量百分比将35-45％的丙烯酸乳液A、5-10％的丙烯酸乳液B、加入到步骤B所得的混合物中，中速搅拌均匀；

D、按照重量百分比将2-4％的成膜助剂A、3-5％的成膜助剂B、占1/4之0.1-0.3％的消泡剂、0.05-0.1％的杀菌剂、0.3-0.5％的增稠剂、0.1-0.2％的pH调节剂加入到步骤C所得的混合物中，低速搅拌均匀，控制体系的pH值至7.5～8.2。

其中，所述的水为去离子水，所述的消泡剂为矿物油消泡剂，所述的润湿剂为有机硅类的基材润湿剂，所述的分散剂为铵盐类分散剂。

其中，所述的钛白粉为氯化法生产的金红石型钛白粉，所述的滑石粉为1250目滑石粉、所述的碳酸钙为轻质碳酸钙。

其中，所述的丙烯酸乳液A为室温自交联的苯丙乳液，优选为采用双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和二己酸二酰肼(ADH)自交联技术的具有核壳结构的苯丙乳液，玻璃化温度在40-55℃，优选45℃，在塑胶、木制品以及铜片上都有良好的附着力。所述的丙烯酸乳液B为细粒径的改性丙烯酸乳液，该乳液是含功能性单体的纯丙乳液，优选玻璃化温度为20℃左右，功能性单体包括丙烯酸(AA)、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)、丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)，对铜片和铁片等有很好的附着力，平均粒径在70-100nm左右，优选70nm，保证对底材有良好的渗透性和封闭性。

其中，所述的成膜助剂A为二丙二醇单丁醚，所述的成膜助剂B为二丙二醇单甲醚，所述的杀菌剂为广谱类的杀菌剂，所述的增稠剂为疏水改性的碱溶胀型增稠剂，所述的pH调节剂为AMP-95。

其中，所述步骤A中低速搅拌时间长度为8分钟至15分钟；所述步骤B中高速搅拌时间长度为15分钟至25分钟，所述步骤C中速搅拌时间长度分别为10分钟至20分钟，所述步骤D中低速搅拌时间长度分别为10分钟至20分钟

在制造工艺过程中出现的低速搅拌是指搅拌叶片的转速在500转/分钟-800转/分钟之间，高速搅拌是指搅拌叶片的转速在1500转/分钟-3000转/分钟之间，中速搅拌是指搅拌叶片的转速在800转/分钟-1500转/分钟之间。

本发明提供的一种多功能水性白底漆及其制备方法，将水、分散剂、消泡剂、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、丙烯酸乳液、成膜助剂、pH调节剂、增稠剂与杀菌剂等组分，按照一定流程充分混合，由于丙烯酸酸乳液A为室温自交联的具有核壳结构的苯丙乳液，具有独特的硬壳软核以及室温自交联技术，为漆膜提供良好的机械和化学性能，在硬质塑料底材和各种木制品底材以及铜片上都有良好的附着力；40-55℃左右的玻璃化温度保证成型后的涂料具有一定的硬度和打磨性，同时乳胶粒自身的硬壳软核结构对颜填料有很好的承载和包裹能力，适合含有较高颜填料的底漆；改性的丙烯酸乳液B含有功能性的官能团如：丙烯酸(AA)、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)、丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)对金属底材有良好的附着力，其具有70-100nm左右的细粒径，保证对塑胶、木制品以及铜片都有良好的渗透性，有效填充木缝以及导管、渗透塑胶表面，保证封闭性，同时具有低的成膜温度，可减少成膜助剂的添加量以及平衡玻璃化温度较高的丙烯酸乳液A；钛白粉提供很好的遮盖力、滑石粉以及碳酸钙的合适比例搭配保证填充性和出色的打磨性，平衡硬度和柔韧性；成膜助剂A和B相对快干，都属于环保型的成膜助剂，减少对人体和环境的伤害；多种材料的优良特性就实现了这款集多功能于一身的水性白底漆。

本发明提供的多功能水性白底漆，既能施工于各种木制品底材(实木、中纤板、贴木皮)，又能施工于多种塑胶底材(ABS、PS、PC、PVC等)，同时还能应用于铜片，打破了功能单一化水性白底漆的局面，并且性能符合水性木器白底以及水性塑胶白底需要的各种要求，比如在水性木器底材和塑胶上干燥速度快，都有良好的打磨性，直接施工后于温度25℃，湿度75％条件下放置1.5h或者50℃烘箱烘烤30-40min，用400#砂纸直接打磨都不黏砂纸，而且附着力和封闭性良好。

具体实施方式

下面，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

本发明提供一种多功能的水性白底漆及其制备方法，对现有配方中各种化学组分进行科学的选择性组配，将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、碳酸钙、滑石粉、丙烯酸乳液A、丙烯酸乳液B、成膜助剂A、成膜助剂B、pH调节剂、增稠剂以及杀菌剂，按照一定流程充分混合，如实施例所示，制得涂料产品。

实施例1

该种多功能水性白底漆按照重量百分比，其主要包括以下成分：去离子水：8.4％；矿物油消泡剂：0.2％；润湿剂：0.4％；分散剂：0.8％；金红石型钛白粉：12％；滑石粉：10％；轻质碳酸钙：13％；丙烯酸乳液A：40％；丙烯酸乳液B：9％；二丙二醇单丁醚：2.5％；二丙二醇甲醚：3.1％；增稠剂：0.3％；杀菌剂：0.1％；AMP-95：0.2％，制造步骤描述如下：

步骤a：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入4/5之8.4％去离子水、润湿剂0.4％、分散剂0.8％与3/4之0.2％的消泡剂，低速搅拌8～10分钟充分混匀；

步骤b：按照上述组合物的重量比例向步骤a中所得混合物中加入金红石型钛白粉12％、1250目滑石粉10％与轻质碳酸钙13％，并进行高速分散，制成细度小于等于30μm的均匀浆料；

步骤c：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤中所得均匀浆料中加入丙烯酸乳液A 40％、丙烯酸乳液B 9％，并搅拌均匀；

步骤d：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤c中所得浆料中加入二丙二醇单丁醚2.5％、二丙二醇甲醚3.1％、增稠剂0.3％、杀菌剂0.1％、1/4之0.2％的消泡剂以及AMP-95 0.2％，并对其低速搅拌10分钟；

步骤e：按照上述组合物的重量比例向步骤d中补加1/5之8.4％去离子水，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。

实施例2

实施例2与实施例1不同之处在于各组分的重量比例有所变化，该种多功能水性白底漆按照重量百分比，其主要包括以下成分：去离子水：7％；矿物油消泡剂：0.3％；润湿剂：0.8％；分散剂：0.5％；金红石型钛白粉：13％；滑石粉：8％；轻质碳酸钙：12％；丙烯酸乳液A：35％；丙烯酸乳液B：10％；二丙二醇单丁醚：2.5％；二丙二醇甲醚：4％；增稠剂：0.3％；杀菌剂：0.1％；AMP-95：0.1％，制造步骤描述如下：

步骤a：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入4/5之7％去离子水、润湿剂0.8％、分散剂0.5％与3/4之0.3％消泡剂，低速搅拌8～10分钟充分混匀；

步骤b：按照上述组合物的重量比例向步骤a中所得混合物中加入金红石型钛白粉13％、滑石粉8％与轻质碳酸钙12％，并进行高速分散研磨，制成研磨细度小于等于30μm的均匀浆料；

步骤c：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤b中所得均匀浆料中加入丙烯酸乳液A38％、丙烯酸乳液B10％，并搅拌均匀；

步骤d：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤c中所得浆料中加入二丙二醇单丁醚2.5％、二丙二醇甲醚4％、增稠剂0.3％、杀菌剂0.1％、1/4之0.3％的消泡剂以及AMP-95 0.1％，并对其低速搅拌10分钟；

步骤e：按照上述组合物的重量比例向步骤d中补加1/5之7％去离子水，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。

实施例3

实施例3与实施例1、实施例2不同之处在于各组分的重量比例有所变化。该种多功能水性白底漆按照重量百分比，其主要包括以下成分：去离子水：10％；矿物油消泡剂：0.1％；润湿剂：0.3％；分散剂：1.0％；金红石型钛白粉：10％；滑石粉：12％；轻质碳酸钙：15％；丙烯酸乳液A：45％；丙烯酸乳液B：5％；二丙二醇单丁醚：4％；二丙二醇甲醚：3％；增稠剂：0.5％；杀菌剂：0.05％；AMP-95：0.15％，制造步骤描述如下：

步骤a：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入4/5之10％去离子水、润湿剂0.3％、分散剂1.0％与3/4之0.1％消泡剂，低速搅拌8～10分钟充分混匀；

步骤b：按照上述组合物的重量比例向步骤a中所得混合物中加入金红石型钛白粉10％、滑石粉12％与轻质碳酸钙15％，并进行高速分散研磨，制成研磨细度小于等于30μm的均匀浆料；

步骤c：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤b中所得均匀浆料中加入丙烯酸乳液A45％、丙烯酸乳液B5％，并搅拌均匀；

步骤d：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤c中所得浆料中加入二丙二醇单丁醚4％、二丙二醇甲醚3％、增稠剂0.5％、杀菌剂0.1％、1/4之0.1％消泡剂以及AMP-950.15％，并对其低速搅拌10分钟；

步骤e：按照上述组合物的重量比例向步骤d中补力1/5之10％去离子水，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。

实施例4

实施例4与实施例1～3不同之处在于各组分的重量比例有所变化，该种多功能水性白底漆按照重量百分比，其主要包括以下成分：去离子水：9.4％；矿物油消泡剂：0.3％；润湿剂：0.5％；分散剂：0.8％；金红石型钛白粉：13％；滑石粉：8％；轻质碳酸钙：12％；丙烯酸乳液A：38％；丙烯酸乳液B：10％；二丙二醇单丁醚：2.5％；二丙二醇甲醚：4％；增稠剂：0.3％；杀菌剂：0.1％；AMP-95：0.2％，制造步骤描述如下：

步骤a：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入4/5之9.4％去离子水、润湿剂0.5％、分散剂0.8％与消泡剂0.3％，低速搅拌8～10分钟充分混匀；

步骤c：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤b中所得均匀浆料中加入丙烯酸乳液A 38％、丙烯酸乳液B 10％，并搅拌均匀；

步骤d：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤c中所得浆料中加入二丙二醇单丁醚2.5％、二丙二醇甲醚4％、增稠剂0.3％、杀菌剂0.1％以及AMP-95 0.2％，并对其低速搅拌10分钟；

步骤e：按照上述组合物的重量比例向步骤d中补加1/5之9.4％去离子水，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。

将所得涂料产品，施工于木制品、塑胶和铜片底材，进行性能测试，如：附着力、干燥速度、打磨性能等。

实施例与市面上的普通水性木器白底漆对比的性能测试表

注：附着力测试法中0级代表附着力最好，5级代表没有任何附着力。

本发明实施例1～4的多功能水性白底漆，既能施工于各种木制品底材(实木、中纤板)，又能施工于多种塑胶底材(ABS、PS、PC、PVC)，同时还能应用于铜片，打破了功能单一化水性白底漆的局面，并且性能符合水性木器白底以及水性塑胶白底需要的各种要求，在水性木器底材和塑胶上干燥速度快，都有良好的打磨性，直接施工后于温度25℃，湿度75％条件下放置2h，用400#砂纸直接打磨都不黏砂纸，而且附着力和封闭性良好。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种多功能水性白底漆，组成中包括钛白粉、滑石粉、碳酸钙，其特征在于，还包括丙烯酸乳液A和丙烯酸乳液B，所述丙烯酸乳液A为室温下自交联的苯丙乳液，具有硬壳软核结构；所述丙烯酸乳液B为改性丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液B是含功能性单体的纯丙乳液，其具有70-100nm的细粒径，其玻璃化温度为20℃，所述功能性单体包括丙烯酸、丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯腈和甲基丙烯酸异冰片酯；

所述多功能水性白底漆由以下重量百分比的成分组成：

水7～10％；

消泡剂0.1～0.3％；

润湿剂0.3～0.8％；

分散剂0.5～1.0％；

钛白粉10～16％；

滑石粉8～12％；

碳酸钙10～15％；

丙烯酸乳液A35～45％；

丙烯酸乳液B5～10％；

成膜助剂A2～4％；

成膜助剂B3～5％；

杀菌剂0.05～0.1％；

增稠剂0.3～0.5％；

pH调节剂0.1～0.2％；

所述丙烯酸乳液A的玻璃化温度为40～55℃；所述的成膜助剂A为二丙二醇单丁醚，所述的成膜助剂B为二丙二醇单甲醚。