CN102304311B - 一种水性铝银浆组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性铝银浆组合物及其制备方法。它含有铝银粉40～80重量份，ST－108硅烷低聚物4－25重量份，丙二醇甲醚或乙二醇丁醚5－40重量份。其制备方法是将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应器中，在搅拌下加入ST－108硅烷低聚物，继续搅拌，得到分散混合物。提高搅拌速度，将丙二醇甲醚或乙二醇丁醚加入到分散混合物中，继续搅拌至生成水性铝银浆组和物。该水性铝银浆组和物，性能稳定，易于储存。可直接加入到水性涂料中，制成银色涂料。

Description

一种水性铝银浆组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，更具体的说是一种水性铝银浆组合物及其配制方法。

背景技术

铝银浆（Aluminium Paste）产品是一种经过某种工艺处理的浆状金属颜料，铝形状有雪花状、鱼鳞状和银元状。其特点是铝片表面光滑平整，粒度分布集中，形状规则，具有优异的光反射能力和金属光泽，与透明颜料混合使用，漆膜具有明显的“随角异色效应”，装饰效果非常华丽美观。主要用于汽车涂料、塑料涂料、金属工业涂料、船舶涂料、耐热涂料、屋顶用涂料等。

水性铝银浆是水性涂料配方中重要的组成部分，水性涂料因其环保、节能、安全、方便、施工方便等优点而成为未来涂料发展的方向。但是，由于普通溶剂型铝银浆表面无任何包覆处理，因此直接加入水性涂料中以后，由于铝银浆的化学活性使得铝银浆会与水性涂料里的水份进行反应，产生大量气体导致涂料性能发生严重变化。

  目前，在开发的水性铝银浆涂料，必须使用专用特种水性铝银浆，其市场价格在400－600元／公斤，而油性普通铝银浆仅为50－100元／公斤，而且市场上的水性银浆的技术主要集中在德国和日本等少数国外企业手中，从而极大地制约了我国水性涂料的发展。

  中国专利文献申请号200910094838.0的文献中公开了一种用于水性涂料铝银浆的制备方法。其具体的方法是：

（1）    以重量计，在反应器内加入60份原料铝粉和90份溶剂乙醇，在40℃的温度下搅拌2小时；在另一个容器内加入3份四乙氧基硅烷，30份乙酸乙酯，在室温下搅拌30分钟；在另一个容器内加入20份羟基丙烯酸树脂，加热熔化后，再加入25份乙醇，搅拌30分钟；（2）将前二步所得铝粉悬浮液滴加混合后，温度维持在40℃，在搅拌下反应4小时，然后加热到80℃，再滴加加入第三步所的混合物，反应8小时，待反应完后冷却至室温，静置、抽滤、干燥，得到包覆铝粉；（3）将所得的60份包覆铝粉，120份钢球，120份蒸馏水以3份硬脂酸与聚乙烯醇混合助剂加入球磨机中，球磨12小时后，出料就得出用于水性涂料的铝银浆。

 在现有技术中的铝银浆，存在着产品质量不佳不易储存的缺点成本又高，其制备方法又有工艺复杂投资大，产品价格高的不足。 

发明内容

本发明的目的就在于研制出一种水性铝银浆组和物，使其可直接用于水性涂料中，而且是价格低廉，稳定性好，外观，性能良好的水性铝银浆，又易储存。

本发明的另一个目的是研究出制备上述水性铝银浆组合物的一种方法，使该方法为工艺简单，投资小，成本又低的方法。 

本发明的一种水性铝银浆组和物，它含有以下组份：

铝银粉                      40－80重量份，

ST-108硅烷低聚物              4－25重量份，

丙二醇甲醚或乙二醇丁醚      5－40重量份。

本发明的这种水性铝银浆组和物，又以含有如下重量份为好：

铝银粉                     50－70重量份，

ST-108硅烷低聚物             5－20重量份，

丙二醇甲醚或乙二醇丁醚      10－35重量份。

所说的重量份可以是克、市斤、千克（公斤）、吨等其中的一种。

本发明的水性铝银浆组和物中的原料铝银粉，可以是市售的普通铝银粉，其粒径为15～25微米（um）为好。亦可以用德国爱卡公司常规铝银粉AT－206，其粒径为15～25 um。该产品在市场上销售多年，具有杂质含量低，制造工艺稳定，粒径分布均匀等特点。

所述ST-108硅烷低聚物，购自美国Dow Corning公司，主要成份是一种带羟基的环氧改性硅氧烷低聚物，在与铝银粉搅拌的过程中，硅烷非离子助剂上的羟基和环氧基团和铝银粉表面进行结合，从而使该助剂能均匀的包覆在铝银粉表面并在铝银粉表面形成一层致密稳定的包覆膜，从而达到持久稳定地保护铝银粉的作用。

所述的丙二醇甲醚或乙二醇丁醚均为市售化学纯类的溶剂。它主要起分散的作用。另外，丙二醇甲醚或乙二醇丁醚具有与水很好的相容性。因此他们能够在制作水性银色涂料时，将ST－108包覆的铝银粉均匀稳定地分散到水性涂料里面。

本发明的一种水性铝银浆组和物的制备方法，含有以下步骤：

（1）首先按水性铝银浆组合物所含各组份的重量份，称取各种原料的量，

   （2）将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应器中，在150－400转／分的搅拌下，将ST－108硅烷低聚物以20克／分～ 50克／分地加入到上述的封闭反应器中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以150－400转／分地搅拌1－4小时，形成分散混合物，

   （3）将搅拌速度提高到500－800转／分，将丙二醇甲醚或乙二醇丁醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以500－800转／分地分散搅拌1.5－5小时，得到水性铝银浆组合物。

在步骤（2）将ST－108硅烷低聚物以24 克／分～45 克／分地加入到上述的封闭反应器中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以150－400转／分地搅拌1－4小时，形成分散混合物，又以将ST－108硅烷低聚物以30克／分～40克／分地加入到上述的封闭反应器中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以200－300转／分地搅拌1.5－3.0小时为佳。

在步骤（3）中将搅拌速度提高到500－800转／分，将丙二醇甲醚或乙二醇丁醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物后，再继续以500－800转／分地分散搅拌1.5－5小时，又以将搅拌速度提高到450－700转／分，将丙二醇甲醚或乙二醇丁醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以450－700转／分地分散搅拌2－3.5小时为宜。使铝银粉在体系中充分地分散均匀。所说的带有搅拌器的封闭反应容器可以是带有搅拌器的封闭的反应釜。

本发明的产品一种水性铝银浆稳定性好，将其加入到水性涂料后，水性涂料储存稳定性好，物一般水性银色漆涨罐、发黑等弊病，价格低，本发明的产品水性铝银浆的价格仅为每公斤80－120元，是当前水性银浆的五分之一。从而极大地推动了水性涂料的发展。

本发明的一种水性铝银浆组合物的制备方法工艺简单，易于操作，投资小，分散效果好。

具体实施方式

现在用具体的实施例对本发明的一种水性铝银浆组合物及其制备方法，作进一步的说明，将有助于对本发明及其效果的进一步了解。实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求决定。

实施例1

 本实施例的一种水性铝银浆组合物，其组份为：

 AT-206铝银粉，粒径15－25um（微米）    60千克（公斤），

ST-108硅烷低聚物                          5千克（公斤），

 市售丙二醇甲醚                         35千克（公斤） 。

其制备方法，包含以下步骤：

（1）首先按水性铝银浆组合物所含各组份的重量份（千克），称取各种原料的量，

   （2）将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应釜中，在200转／分的搅拌下，将ST－108硅烷低聚物以 25克／分地加入到上述的反应釜中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以200转／分地搅拌2.0小时，形成分散混合物，

   （3）将搅拌速度提高到600转／分，将丙二醇甲醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以600转／分地分散搅拌3.5小时，得到水性铝银浆组合物。

  本实施例制备出的水性铝银浆在实验室稳定性测试中（50℃的环境下60天）无变黑、变色现象，铝粉分布均匀，无结块沉淀问题。将该水性铝银浆加入到普通水性涂料制得的水性银色涂料，在60℃下储存稳定试验无异常，铝银粉无发黑、无放气现象。

   将本实施例得到的水性铝银浆与现有的德国某品牌的水性铝银浆性能特点对比如下：

 类型   单位价格   储存寿命   装饰效果    固体粉   在普通水性    耐普通溶剂性

                                                   涂料的稳定性

本发明 （元／公斤）  （25℃）    （金属感）               （60℃，30天）   

实施例  

的水性   80－120    1年        好          60％      铝银粉         良好

铝银浆                                                无发黑

产品                                                  无放气

德国某

品牌铝  400－600   1年          好         60％     铝银粉           良好

银浆产                                               无发黑

品                                                   无放气

实施例2

    本实施例的一种水性铝银浆组合物，其组份为：

 普通市售铝银粉，粒径15－25 um（微米）           70千克（公斤），

 ST-108硅烷低聚物                                13千克（公斤），

 市售丙二醇甲醚                                10千克（公斤） 。

其制备方法，包含以下步骤：

（1）首先按水性铝银浆组合物所含各组份的重量份（千克），称取各种原料的量，

   （2）将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应釜中，在400转／分的搅拌下，将ST－108硅烷低聚物以 30克／分地加入到上述的反应釜中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以400转／分地搅拌4小时，形成分散混合物，

   （3）将搅拌速度提高到800转／分，将丙二醇甲醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以800转／分地分散搅拌5小时，得到水性铝银浆组合物产品。

  本实施例制备出的水性铝银浆在实验室加速稳定测试中（50℃的环境下60天）无变黑、无变色现象，铝粉分布均匀，无结块沉淀问题。将该水性铝银浆加入到普通水性涂料中，制得的水性银色涂料，在60℃下储存稳定性试验30天无异常，铝银粉无发黑、无放气等现象。

实施例3

  本实施例的一种水性铝银浆组合物，其组份为：

 普通市售铝银粉，粒径15－25 um（微米）          50千克（公斤），

 ST-108硅烷低聚物                                20千克（公斤），

 市售丙二醇甲醚                                20千克（公斤） 。

其制备方法，包含以下步骤：

（1）首先按水性铝银浆组合物所含各组份的重量份（千克），称取各种原料的量。

   （2）将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应釜中，在300转／分的搅拌下，将ST－108硅烷低聚物以35克／分地加入到上述的反应釜中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以300转／分地搅拌3小时，形成分散混合物。

   （3）将搅拌速度提高到500转／分，将丙二醇甲醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以500转／分地分散搅拌2小时，得到水性铝银浆组合物产品。

  本实施例制备出的水性铝银浆在实验室加速稳定测试中（50℃的环境下60天）无变黑、无变色现象，铝粉分布均匀，无结块沉淀问题。将该水性铝银浆加入到普通水性涂料中，制得的水性银色涂料，在60℃下储存稳定性试验30天无异常，铝银粉无发黑、无放气等现象。

实施例4

    本实施例的一种水性铝银浆组合物，其组份为：

 普通市售铝银粉，粒径15－25 um（微米）          40千克（公斤），

 ST-108硅烷低聚物                                25千克（公斤），

乙二醇丁醚                                   40千克（公斤） 。

其制备方法，包含以下步骤：

（1）首先按水性铝银浆组合物所含各组份的重量份（千克），称取各种原料的量，

   （2）将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应釜中，在300转／分的搅拌下，将ST－108硅烷低聚物以40克／分地加入到上述的反应釜中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以300转／分地搅拌1.5小时，形成分散混合物，

   （3）将搅拌速度提高到700转／分，将乙二醇丁醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以700转／分地分散搅拌1.5小时，得到水性铝银浆组合物产品，其产品的性能同实施例2。

实施例5

   本实施例的一种水性铝银浆组合物，其组份为：

 普通市售铝银粉，粒径15－25 um（微米）          80千克（公斤），

 ST-108硅烷低聚物                                25千克（公斤），

乙二醇丁醚                                   35千克（公斤） 。

其制备方法，同实施例2，其结果同实施例4。 

Claims (2)

1.一种水性铝银浆组合物的制备方法，所述组合物含有以下组份：  铝银粉40－80重量份， ST－108硅烷低聚物4－25重量份，丙二醇甲醚或乙二醇丁醚5－40重量份，其特征在于，所述方法经过以下步骤：（1）首先按水性铝银浆组合物所含各组份的重量份，称取各种原料的量，（2）将原料铝银粉投入到带有搅拌器的封闭反应器中，在150－400转／分的搅拌下，将ST－108硅烷低聚物以 35克／分地加入到上述的封闭反应器中，在加完ST－108硅烷低聚物后，继续以150－400转／分地搅拌1－4小时，形成分散混合物，（3）将搅拌速度提高到500－800转／分，将丙二醇甲醚或乙二醇丁醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再继续以500－800转／分地分散搅拌1.5－5小时。

2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述组合物含有以下组份：铝银粉50－70重量份， ST－108硅烷低聚物5－20重量份，丙二醇甲醚或乙二醇丁醚10－35重量份。 

3. 根据权利要求1的制备方法，其特征在于，其中铝银粉的粒径为15－25um。 

4. 根据权利要求1的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中以 20克／分～50克／分地加入到封闭反应容器中，在加完ST-108硅烷低聚物后继续以200－300转／分搅拌1.5－3.0小时。 

5. 根据权利要求1的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中将搅拌速度提高到450－700转／分，将丙二醇甲醚或乙二醇丁醚加入到 步骤（2）中得到的分散混合物中后，再以450－700转／分地继续分散搅拌2－3.5小时。