CN102504665B

CN102504665B - 一种水性耐刮伤涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102504665B
Application number: CN 201110331127
Authority: CN
Inventors: 吴银萍
Original assignee: CARPOLY CHEMICAL GROUP Co Ltd
Current assignee: HEBEI CARPOLY PAINT CO., LTD.
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: CN102504665A

Abstract

本发明公开了一种水性耐刮伤涂料，其原料组成及重量份数为：陶瓷微珠6-10份；石英粉6-14份；硅丙乳液30-40份；分散剂0.4-0.7份；润湿剂0.1-0.3份；消泡剂0.2-0.6份；成膜助剂1.5-2份；增稠剂0.1-0.4份；流平剂0.3-0.5份；耐刮伤助剂0.1-0.2份；氟素助剂0.1-0.4份；钛白粉20-23份；水20-25份。本发明添加了陶瓷微珠、石英粉和耐刮伤助剂，改善了漆膜的致密性，提高了漆膜的硬度和表面光滑度，具有较强耐刮伤、耐磨性和耐污性，并且赋予漆膜似玻璃表面的光滑手感。

Description

一种水性耐刮伤涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种水性耐刮伤涂料及其制备方法。

背景技术

近年来人们对内墙涂料的需求越来越追求个性化及功能化，现有的乳胶漆漆膜柔软，耐污及耐刮性能差，漆膜易擦破，功能性不够突出。在很多家庭的厨房或客厅墙体底部，由于污渍原因或硬物撞击，多数家庭使用瓷砖装修；而瓷砖能耗高，价格昂贵，翻新后导致废旧瓷砖堆积，环境污染严重。另外，瓷砖由于重力原因，容易从墙上掉下伤人。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性耐刮伤涂料。

具体的技术方案如下：

一种水性耐刮伤涂料，其主要由以下重量份的原料制备而成：

优选地，所述原料组成及重量份数还包括：

防冻剂 1.2-2

防腐剂 0.1-0.2

防霉剂 0.1-0.2。

优选地，其由以下重量份的原料制备而成：

优选地，所述陶瓷微珠和石英粉的莫氏硬度为7。

优选地，所述消泡剂为矿物油类消泡剂；分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂；润湿剂为壬基酚类润湿剂；流平剂为聚氨酯类流平剂；防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；防腐剂为卡松类防腐剂；氟素助剂为阴离子表面活性剂。

优选地，所述钛白粉为金红石型。

优选地，所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇-异丁酸单酯。

优选地，所述防冻剂为乙二醇。

本发明的另一目的是提供上述水性耐刮伤涂料的制备方法。

具体的技术方案如下：

上述水性耐刮伤涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)预混合：在分散缸中加入所需水量的70-80％，分别再加入以上分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂以及纤维素类增稠剂，充分搅拌混合形成胶状的混合物，混合搅拌的转速控制在300～500rpm；

(2)研磨分散：在分散缸中加入钛白粉、陶瓷微珠、石英粉，控制转速在2000～3000rpm下打浆研磨20～25分钟，至细度少于45um；

(3)添加乳液：在分散缸中加入所需水量的15-18％，然后添加硅丙乳液，搅拌混合均匀，混合的搅拌速度控制在800～1200rpm；

(4)添加助剂：在分散缸中依次加入余下的水、丙烯酸类增稠剂、耐刮伤剂、消泡剂、流平剂，和氟素助剂，搅拌混合均匀，混合搅拌的转速控制在800～1200rpm，即得水性耐刮伤涂料。

优选地，所述步骤(1)中还加入防冻剂；所述步骤(3)中还加入防霉剂和防腐剂。

本发明与现有的内墙涂料相比具有以下优点：

本发明在涂料里面添加了陶瓷微珠和石英粉，由于陶瓷微珠和石英粉的硬度极高(莫氏硬度为7)，可以为漆膜提高较高的硬度，赋予漆膜较强的耐刮伤性能和耐磨性能；另外陶瓷微珠堆积紧密性，加以氟素助剂的疏水疏油的性能，使漆膜具有非常低的渗透性，使得墙面具有在重复清洗后依旧亮丽如新的特性。

本发明添加了陶瓷微珠、石英粉和耐刮伤助剂，改善了漆膜致密性，提高了漆膜的硬度和表面光滑度，具有较强耐刮伤、耐磨性和耐污性，并且赋予漆膜似玻璃表面的光滑手感。

附图说明：

图1为实施例1制备的漆膜与市售乳胶漆膜耐污测试前的表面状况(1为实施例1制备的漆膜，2为市售乳胶漆膜)；

图2为实施例1制备的漆膜与市售乳胶漆膜耐污测试后的表面状况(1为实施例1制备的漆膜，2为市售乳胶漆膜)。

具体实施方式

本发明所使用的原料优选自下述产品：

陶瓷微珠选自美国3M公司生产的型号为W-210的陶瓷微珠。其莫氏硬度为7，同时具有堆积紧密性能，可以提高漆膜的硬度和耐污性。

石英粉选自比利时矽比科公司生产的型号为Silver Bond的石英粉。其莫氏硬度为7，具有较高的性价比，同时也可以提高漆膜的硬度。

成膜物质采用硅丙乳液，选自顺德巴德富公司生产的型号为RS-996AD的硅丙乳液、生达化工的SD-528硅丙乳液或SD-5281纳米硅丙乳液，形成的漆膜更加容易擦洗。

分散剂采用聚丙烯酸铵盐类分散剂，选自汽巴精化中国有限公司生产的型号为GA40的分散剂。该分散剂分散效率高，提高足够的离子间的电荷斥力及空间位阻，能彻底解决分层和结块的问题。

润湿剂采用壬基酚类的润湿剂，选自陶氏化学公司生产的型号为CF-10的润湿剂。该润湿剂与本配方体系的相容稳定高，帮助降低成品表面张力，使颜填料更加容易润湿分散。

消泡剂采用矿物油类消泡剂，选自英国布莱克本化学公司生产的型号为CF245的消泡剂。该消泡剂与本配方的相容性好，不容易出现缩孔现象，而且消泡效率高。

纤维素类增稠剂采用羟乙基纤维素类增稠剂，选自陶氏化学公司生产的型号为QP4400的增稠剂。该增稠剂与体系相容稳定性好，贮存后粘度稳定。

丙烯酸类增稠剂采用碱溶胀缔合型增稠剂，选自罗门哈斯中国投资有限公司生产的型号为TT-935的增稠剂。该增稠剂与体系相容性好，增稠效率高，流平性比较好，贮存稳定性好。

流平剂采用聚氨酯类流平剂，选自罗门哈斯中国投资有限公司生产的型号为RM-2020的流平剂。该流平剂与配方的相容性好，ICI粘度比较高，流平好。

防霉剂采用OIT类防霉剂，选自罗门哈斯中国投资有限公司生产的型号为M8的防霉剂。该防霉剂防霉效率高，特别针对华南区的链格孢有很好的防霉性。

防腐剂采用卡松类的防腐剂，选自罗门哈斯中国投资有限公司生产的型号为LXE的防腐剂。该防腐剂在本配方中能有效防止在生产、贮存过程中受到微生物的侵蚀，而出现发臭的现象。

成膜助剂采用2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇-异丁酸单酯，选自伊士曼化学公司生产的型号为TEXANOL的成膜助剂。该成膜助剂成膜效率高，沸点高，不属于VOC的范畴。

防冻剂采用乙二醇，选自广州市晨丰化工有限公司生产的乙二醇。该防冻剂的防冻效率高，性价比高。

氟素助剂采用阴离子型表面活性剂，选自美国杜邦公司生产的型号为FS-610的氟素助剂。该氟素助剂抗污效果、抗粘连性好，而且不含VOC。

耐刮伤助剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷类的抗刮伤剂，选自德国迪高公司生产的型号为Tego-410的耐刮伤助剂。该耐刮伤助剂有很好的增滑效果，有效提高耐刮性能。

钛白粉采用金红石型，选自美国杜邦公司生产的型号为R-706的钛白粉。该钛白粉遮盖率高、白度好，容易分散。

以下通过具体实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

一种水性耐刮伤涂料，其由以下重量份的原料制备而成：

本实施例水性耐刮伤涂料的制备方法如下：

(1)预混合：在分散缸中加入17重量份的水，分别再加入以上分散剂、润湿剂、0.2重量份的消泡剂、成膜助剂、防冻剂以及纤维素增稠剂，充分混合均匀后，形成胶状的物质，以利于颜填料的分散，混合搅拌的转速控制在300～500rpm；

(2)研磨分散：在分散缸中加入钛白粉、陶瓷微珠、石英粉，在转速控制在2000～3000RPM下打浆研磨20～25分钟，查测浆料细度少于45um时合格，颜填料粒子在高速搅拌的高剪切速率作用下，被分散成原级粒子，并且在分散助剂体系的作用下得到分散稳定状态；

(3)添加乳液：高速研磨分散后，在分散缸中加入4重量份水、防腐剂及防霉剂，然后添加硅丙乳液，搅拌混合均匀，混合的搅拌速度控制在800～1200rpm；

(4)添加助剂：在分散缸中依次加入余下的1.3重量份水、丙烯酸类增稠剂、耐刮伤剂、余下的0.2重量份消泡剂、流平剂，和氟素助剂，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速控制在800～1200rpm，即得本实施例水性耐刮伤涂料。

性能检测：

本产品添加了陶瓷微珠，其是一种高强度、惰性、坚硬、精细的球状颗粒，使得漆膜具有耐磨耐腐蚀性能。石英粉是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO₂，硬度7，作为填料可提高漆膜硬度、耐磨性及耐候性能。同时，在涂料中添加了杜邦公司的氟素助剂，从而漆膜具有优异的疏水疏油效果，减小了漆膜表面张力，水珠及油珠无法长期存留于漆膜表面，使漆膜耐污性能优异。本发明采用的硅丙类乳液，胶膜致密，表面光滑、坚韧且硬度高。耐划伤助剂主要作用是提高涂料表面滑爽性和抗划伤性能。硅丙乳液与陶瓷微珠、石英粉、氟素助剂结合后，漆膜具有高致密性、高硬度、表面光滑，同时具有耐刮伤性、耐磨性和耐污性。

本实施例制备的漆膜硬度达到H级，而市售乳胶漆硬度仅达到B级，本发明产品耐磨性较好，市售乳胶漆膜易被硬物划伤，而留下黑色痕迹。

本实施例制备的漆膜与市售乳胶漆产品进行耐污测试，在二者的表面用各种不同颜色的油性笔涂污，如图1所示，然后用清水擦拭，本实施例制备的漆膜表面擦拭后光亮如新，市售乳胶漆产品的漆膜涂污后无法擦除干净(如图2所示)。

实施例2

一种水性耐刮伤涂料，其由以下重量份的原料制备而成：

本实施例水性耐刮伤涂料的制备方法如下：

(1)预混合：在分散缸中加入18份的水，分别再加入以上分散剂、润湿剂、0.1重量份的消泡剂、成膜助剂、防冻剂以及纤维素增稠剂，充分混合均匀后，形成胶状的物质，以利于颜填料的分散，混合搅拌的转速控制在300～500rpm；

(3)添加乳液：高速研磨分散后，在分散缸中加入4重量份水和防腐防霉剂，然后添加硅丙乳液，搅拌混合均匀，混合的搅拌速度控制在800～1200rpm；

(4)添加助剂：在分散缸中依次加入余下的3重量份水、丙烯酸类增稠剂、耐刮伤剂、余下的0.1重量份消泡剂、流平剂，和氟素助剂，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速控制在800～1200rpm，即得本实施例水性耐刮伤涂料。

性能测试：

耐污实验的结果与实施例1相同。

实施例3

一种水性耐刮伤涂料，其由以下重量份的原料制备而成：

本实施例水性耐刮伤涂料的制备方法如下：

(1)预混合：在分散缸中加入16份的水，分别再加入以上分散剂、润湿剂、0.3重量份的消泡剂、成膜助剂、防冻剂以及纤维素增稠剂，充分混合均匀后，形成胶状的物质，以利于颜填料的分散，混合搅拌的转速控制在300～500rpm；

(3)添加乳液：高速研磨分散后，在分散缸中加入3重量份水和防腐防霉剂，然后添加硅丙乳液，搅拌混合均匀，混合的搅拌速度控制在800～1200rpm；

(4)添加助剂：在分散缸中依次加入余下的1重量份水、丙烯酸类增稠剂、耐刮伤剂、余下的0.3重量份消泡剂、流平剂，和氟素助剂，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速控制在800～1200rpm，即得本实施例水性耐刮伤涂料。

性能测试：

耐污实验的结果与实施例1相同。

以上是针对本发明的可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims

1.一种水性耐刮伤涂料，其特征在于，其主要由以下重量份的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，所述原料组成及重量份数还包括：

防冻剂 1.2-2

防腐剂 0.1-0.2

防霉剂 0.1-0.2。

3.根据权利要求2所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，其由以下重量份的原料制备而成：

4.根据权利要求1-3任一项所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，所述陶瓷微珠、石英粉的莫氏硬度分别为6-8。

5.根据权利要求1-3任一项所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类消泡剂；分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂；润湿剂为壬基酚类润湿剂；流平剂为聚氨酯类流平剂；防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；防腐剂为卡松类防腐剂；氟素助剂为阴离子表面活性剂。

6.根据权利要求1-3任一项所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型。

7.根据权利要求1-3任一项所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯。

8.根据权利要求2-3任一项所述的水性耐刮伤涂料，其特征在于，所述防冻剂为乙二醇。

9.权利要求1-8任一项所述的水性耐刮伤涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）预混合：在分散缸中加入所需水量的70-80%，分别再加入分散剂、润湿剂、所需消泡剂量的1/2、成膜助剂以及纤维素类增稠剂，充分搅拌混合形成胶状的混合物，混合搅拌的转速控制在300～500rpm；

（2）研磨分散：在分散缸中加入钛白粉、陶瓷微珠、石英粉，控制转速在2000～3000rpm下打浆研磨20～25分钟，至细度小于45um；

（3）添加乳液：在分散缸中加入所需水量的15-18%，然后添加硅丙乳液，搅拌混合均匀，混合的搅拌速度控制在800～1200rpm；

（4）添加助剂：在分散缸中依次加入余下的水、丙烯酸类增稠剂、耐刮伤助剂、剩余的消泡剂、流平剂和氟素助剂，搅拌混合均匀，混合搅拌的转速控制在800～1200rpm，即得所述水性耐刮伤涂料。

10.根据权利要求9所述的水性耐刮伤涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中还加入防冻剂；所述步骤（3）中还加入防霉剂和防腐剂。