CN103242732A - 水性黑板漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性黑板漆,解决现有溶剂型黑板漆的溶剂释放问题。包括下列重量份的各组分:水260,分散剂1,润湿剂1.5,乳液200,消泡剂1,颜料200,填料120,成膜助剂15,增稠剂3;制备时,将水加入反应釜,在100-300转/分钟的条件下加入润湿剂,分散剂,消泡剂,搅拌30-40分;在搅拌情况下加入颜料、填料,在500-800转∕分条件下高速分散1-1.5小时;接着加入乳液,800-1000转/分钟,搅拌30分钟;把料抽入研磨机,研磨至细度达到45μm以下;把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品。本发明采用多种不同性能成膜物进行复配改性,满足黑板漆的高硬度、耐擦洗、耐磨、防止色彩残留等要求。
Description
技术领域
本发明涉及黑板漆,具体涉及一种水性黑板漆。
背景技术
黑板在人们的学习生活中占有重要地位,特别与儿童的学习成长过程息息相关,黑板漆的使用也关乎使用者的健康。市场上现有的黑板漆多为溶剂体系,施工及使用过程中均会释放出影响人体健康的有害溶剂。
为了满足市场的需求,急需研发一种可以替代溶剂型黑板漆的产品,以满足黑板漆的高硬度、耐擦洗、耐磨、防止色彩残留等要求,同时解决有害物质释放的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有溶剂型黑板漆的溶剂释放问题,而提供了一种水性黑板漆。
本发明是通过以下技术方案实现的:
水性黑板漆,包括下列重量份的各组分:
水 260.0,分散剂1.0,润湿剂1.5,乳液200.0,消泡剂1.0,颜料200.0,填料120.0,成膜助剂15.0,增稠剂3.0;
制备时,包括以下步骤:
(1)先将水加入反应釜内,在搅拌转速为100-300转/分钟的条件下依次加入润湿剂,分散剂,消泡剂,继续搅拌30-40分;
(2)在搅拌的情况下加入颜料、填料,将搅拌转数加快到500-800转∕分,高速分散1-1.5小时;
(3)接着加入乳液,将速率调整为800-1000转分钟,搅拌30分钟后停止;
(4)把料抽入研磨机进行研磨分散,研磨至细度达到45μm以下,停机;
(5)把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品;
所述的乳液为常温自交联阴离子丙烯酸乳液,由下述原料通过自由基聚合而成,所述原料及其重量比如下:45~55份去离子水,2~4份乳化剂NP-10,8~12份丙烯酸丁酯,12~18份甲基丙烯酸甲酯,5~15份苯乙烯,4~8份丙烯腈,1~1.5份丙烯酸羟乙酯,0.5~1.5份甲基丙烯酸,1.5~2.5份双丙酮丙烯酰胺,1~2份己二酰肼,0.1~0.3份碳酸氢钠,0.1~0.4份过硫酸铵, 0.1~0.2份叔丁基过氧化氢,0.1~0.4份雕白块和0.3~0.7份氨水;
将乳化剂总量的30%~45%,去离子水总量的45%~55%,单体混合物总量的10%~30%,引发剂总量的50%~70%,搅拌乳化均匀后,定义为a组分;
将乳化剂总量55%~70%,去离子水总量35%~45%开启搅拌,逐渐滴加剩余单体混合物,控制在1小时内滴加乳化完成,定义为b组分;
将引发剂总量的30%~50%及双丙酮丙烯酰胺,溶于去离子水总量的10%~20%,定义为c组分;
将己二酰肼,溶于少量去离子水中,定义为d组分;
将a组分加入釜底,在氮气吹出釜内氧气后快速升温至85℃,在温度82℃下同时开始滴加b组分和c组分,滴加时间控制在2~2.5小时,保温1小时,将温度降至60℃时滴入d组分0.5小时,缓慢加入叔丁基过氧化氢及雕白块水溶液,再次保温1小时,保持体系PH值在4,加入碳酸氢钠水溶液,降温至40℃,用氨水调整PH值至8-9之间,搅拌15min后过滤出料。
进一步地,所述的成膜助剂为Texnol、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚中的一种或几种。
所述的增稠剂为丙烯酸增稠剂、聚氨酯增稠剂、有机膨润土中的一种或几种。
本发明优点在于:采用多次分段滴加工艺,制备的乳液粒径分布更为狭窄,形状完整均匀,形成的漆膜成膜性好,致密度高,有助于提高漆膜耐水性;采用苯乙烯和丙烯腈等常规单体进行反应,引入苯基及氰基,有助于提高漆膜耐化学品及耐盐雾性能;双丙酮丙烯酰胺和己二酰肼的交联体系可以在室温下发生交联反应,有助于漆膜成膜过程中形成网状结构,高度的交联密度可以有效的提高漆膜致密性及耐盐雾性能。
按标准取样分析,检验其性能,性能标准要求如下:
粘度 涂-4杯∕25℃≥50秒
色相 符合样板要求
固含>60%
耐擦洗≥10000
耐老化≥200小时
耐盐雾≥600小时;
检验结果:
粘度-----涂4杯≥60秒
色相 符合样板要求(乳黄色、黑色)
固含>62%
耐擦洗≥15000
耐老化≥200小时
耐盐雾≥1000小时。
经过检验分析,性能指标完全达到要求,现用溶剂型黑板漆因使用的有机型稀释剂,在生产、贮存、运输和施工中易发生产生燃烧、爆炸不安全因素,所产生的大量的有毒有害气体,损害生产工人及施工工人的身心健康,而我们现研发的水性环保黑板漆,以水为溶剂,节省能源,不会产生燃烧、爆炸,没有有毒有害气体的排放,真正做到节能节排,环保安全。
以水性环保黑板漆为代表的新型涂料正以其无可替代的特性承担起保护环境的责任,减少生产固废物,实现科学、安全、合理化生产,提高人们的生存质量,是水性环保黑板漆带给社会的巨大福音。与溶剂型涂料高污染、高能耗、高危害性的相比,水性环保黑板漆安全、无毒、无挥发有毒有害气体,清洁环境,清新空气,成为引领行业革命的排头兵。
本发明水性黑板漆具有以下突出的优点:
(1)良好的关泽及流平性,易于施工,可辊涂、喷涂、刷涂均可。
(2)VOC含量仅为60g/L, 远低于国家标准的150 g/L,不含重金属,环保性优异;
(3)施工清洗方便,施工干燥后即可使用。
本发明采用多种不同性能成膜物进行复配改性,满足黑板漆的高硬度、耐擦洗、耐磨、防止色彩残留等要求。
具体实施方式
实施例1
水性黑板漆,包括下列重量份的各组分:
水 260.0,分散剂1.0,润湿剂1.5, 消泡剂1.0,颜料200.0,填料120.0,丙烯酸乳液200.0,成膜助剂15.0,增稠剂3.0;
所述的成膜助剂为texnol;所述的增稠剂为任意比例的丙烯酸增稠剂和有机膨润土;
制备时,按照以下步骤:
(1)先将水加入反应釜内,在搅拌转速为100转/分钟的条件下依次加入润湿剂,分散剂,消泡剂,继续搅拌30分;
(2)在搅拌的情况下加入颜料、填料,将搅拌转数加快到600转∕分,高速分散60分钟;
(3)接着加入乳液,将速率调整为900转分钟,搅拌30分钟后停止;
(4)把料抽入研磨机进行研磨分散,研磨至细度达到45μm以下,停机;
(5)把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品;
其中,所述乳液的制备:
(1)称取2.31gNP-10,0.68g过硫酸铵溶于68g去离子水中加入三口瓶,称取7.2g丙烯酸丁酯,9g甲基丙烯酸甲酯,7.8g苯乙烯,0.9g甲基丙烯酸,2.4g丙烯腈,0.84g丙烯酸羟乙酯,开启搅拌0.5小时,得到乳白色液体作为a组分;
(2)称取4.29gNP-10,50g去离子水于三口瓶,称取28.8g丙烯酸丁酯,36g甲基丙烯酸甲酯,31.2苯乙烯,3.6g甲基丙烯酸,9.6g丙烯腈,3.36g丙烯酸羟乙酯,逐渐滴入三口瓶中开启搅拌1小时,得到乳白色液体作为b组分;
(3)称取0.37g过硫酸铵,6g双丙酮丙烯酰胺溶于24g去离子水中,作为c组分;
(4)称取3.6g己二酰肼溶于25g去离子水中,作为d组分;
(5)将a组分加入1000ml四口瓶中,开启搅拌,在氮气吹出釜内氧气后快速升温至85℃(10min),在温度82℃下同时开始滴加b组分和c组分,滴加时间控制在2-2.5小时,保温1小时,将温度降至60℃时滴入d组分0.5小时,缓慢加入叔丁基过氧化氢及雕白块水溶液,再次保温1小时,始终保持体系PH值在4,加入碳酸氢钠水溶液,降温至40℃,用氨水调整PH值至8~9之间,搅拌15min后过滤出料。
实施例2
水性黑板漆,包括下列重量份的各组分:
水 260.0,分散剂1.0,润湿剂1.5, 消泡剂1.0,颜料200.0,填料120.0,水性环氧乳液200.0,成膜助剂15.0,增稠剂3.0;
所述的成膜助剂为乙二醇丁醚;所述的增稠剂为丙烯酸增稠剂;
制备时,按照以下步骤:
(1)先将水加入反应釜内,在搅拌转速为200转/分钟的条件下依次加入润湿剂,分散剂,消泡剂,,继续搅拌35分;
(2)在搅拌的情况下加入颜料、填料,将搅拌转数加快到800转∕分,高速分散80分钟;
(3)接着加入乳液,将速率调整为1000转分钟,搅拌30分钟后停止;
(4)把料抽入研磨机进行研磨分散,研磨至细度达到45μm以下,停机;
(5)把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品;
所述的乳液为常温自交联阴离子丙烯酸乳液,由下述原料通过自由基聚合而成,所述原料及其重量比如下:45份去离子水,3份乳化剂NP-10,12份丙烯酸丁酯,15份甲基丙烯酸甲酯,5份苯乙烯,8份丙烯腈,1份丙烯酸羟乙酯,0.5份甲基丙烯酸,1.5份双丙酮丙烯酰胺,1份己二酰肼,0.1份碳酸氢钠,0.4份过硫酸铵, 0.1份叔丁基过氧化氢,0.1份雕白块和0.5份氨水;
将乳化剂总量的30%,去离子水总量的50%,单体混合物总量的10%,引发剂总量的60%,搅拌乳化均匀后,定义为a组分;
将乳化剂总量55%,去离子水总量40%开启搅拌,逐渐滴加剩余单体混合物,控制在1小时内滴加乳化完成,定义为b组分;
将引发剂总量的30%及双丙酮丙烯酰胺,溶于去离子水总量的20%,定义为c组分;
将己二酰肼,溶于少量去离子水中,定义为d组分;
将a组分加入釜底,在氮气吹出釜内氧气后快速升温至85℃,在温度82℃下同时开始滴加b组分和c组分,滴加时间控制在2~2.5小时,保温1小时,将温度降至60℃时滴入d组分0.5小时,缓慢加入叔丁基过氧化氢及雕白块水溶液,再次保温1小时,保持体系PH值在4,加入碳酸氢钠水溶液,降温至40℃,用氨水调整PH值至8-9之间,搅拌15min后过滤出料。
实施例3
水性黑板漆,包括下列重量份的各组分:
水 260.0,分散剂1.0,润湿剂1.5, 消泡剂1.0,颜料200.0,填料120.0,水性环氧乳液200.0,成膜助剂15.0,增稠剂3.0;
所述的成膜助剂为任意比例的丙二醇单甲醚和二丙二醇甲醚,所述的增稠剂为丙烯酸增稠剂。
(1)先将水加入反应釜内,在搅拌转速为300转/分钟的条件下依次加入润湿剂,分散剂,消泡剂,继续搅拌40分;
(2)在搅拌的情况下加入颜料、填料,将搅拌转数加快到500转∕分,高速分散90小时;
(3)接着加入乳液,将速率调整为8000转分钟,搅拌30分钟后停止;
(4)把料抽入研磨机进行研磨分散,研磨至细度达到45μm以下,停机;
(5)把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品;
所述的乳液为常温自交联阴离子丙烯酸乳液,由下述原料通过自由基聚合而成,所述原料及其重量比如下:50份去离子水,4份乳化剂NP-10,10份丙烯酸丁酯,18份甲基丙烯酸甲酯,10份苯乙烯,4份丙烯腈,1.5份丙烯酸羟乙酯,1份甲基丙烯酸,2.5份双丙酮丙烯酰胺,1.5份己二酰肼,0.2份碳酸氢钠,0.2份过硫酸铵, 0.2份叔丁基过氧化氢,0.4份雕白块和0.7份氨水;
将乳化剂总量的45%,去离子水总量的45%,单体混合物总量的20%,引发剂总量的70%,搅拌乳化均匀后,定义为a组分;
将乳化剂总量65%,去离子水总量35%开启搅拌,逐渐滴加剩余单体混合物,控制在1小时内滴加乳化完成,定义为b组分;
将引发剂总量的40%及双丙酮丙烯酰胺,溶于去离子水总量的10%,定义为c组分;
将己二酰肼,溶于少量去离子水中,定义为d组分;
将a组分加入釜底,在氮气吹出釜内氧气后快速升温至85℃,在温度82℃下同时开始滴加b组分和c组分,滴加时间控制在2~2.5小时,保温1小时,将温度降至60℃时滴入d组分0.5小时,缓慢加入叔丁基过氧化氢及雕白块水溶液,再次保温1小时,保持体系PH值在4,加入碳酸氢钠水溶液,降温至40℃,用氨水调整PH值至8-9之间,搅拌15min后过滤出料。
实施例4
水性黑板漆,包括下列重量份的各组分:
水 260.0,分散剂1.0,润湿剂1.5,乳液200.0,消泡剂1.0,颜料200.0,填料120.0,成膜助剂15.0,增稠剂3.0;
制备时,包括以下步骤:
(1)先将水加入反应釜内,在搅拌转速为300转/分钟的条件下依次加入润湿剂,分散剂,消泡剂,,继续搅拌40分;
(2)在搅拌的情况下加入颜料、填料,将搅拌转数加快到500转∕分,高速分散90小时;
(3)接着加入乳液,将速率调整为8000转分钟,搅拌30分钟后停止;
(4)把料抽入研磨机进行研磨分散,研磨至细度达到45μm以下,停机;
(5)把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品;
所述的乳液为常温自交联阴离子丙烯酸乳液,由下述原料通过自由基聚合而成,所述原料及其重量比如下:55份去离子水,2份乳化剂NP-10,8份丙烯酸丁酯,12份甲基丙烯酸甲酯,15份苯乙烯,6份丙烯腈,1.2份丙烯酸羟乙酯,1.5份甲基丙烯酸,2份双丙酮丙烯酰胺,2份己二酰肼,0.3份碳酸氢钠,0.1份过硫酸铵, 0.15份叔丁基过氧化氢,0.3份雕白块和0.3份氨水;
将乳化剂总量的40%,去离子水总量的55%,单体混合物总量的30%,引发剂总量的50%,搅拌乳化均匀后,定义为a组分;
将乳化剂总量70%,去离子水总量45%开启搅拌,逐渐滴加剩余单体混合物,控制在1小时内滴加乳化完成,定义为b组分;
将引发剂总量的50%及双丙酮丙烯酰胺,溶于去离子水总量的15%,定义为c组分;
将己二酰肼,溶于少量去离子水中,定义为d组分;
将a组分加入釜底,在氮气吹出釜内氧气后快速升温至85℃,在温度82℃下同时开始滴加b组分和c组分,滴加时间控制在2~2.5小时,保温1小时,将温度降至60℃时滴入d组分0.5小时,缓慢加入叔丁基过氧化氢及雕白块水溶液,再次保温1小时,保持体系PH值在4,加入碳酸氢钠水溶液,降温至40℃,用氨水调整PH值至8-9之间,搅拌15min后过滤出料。
Claims (3)
1.一种水性黑板漆,其特征在于,包括下列重量份的各组分:
水 260.0,分散剂1.0,润湿剂1.5,乳液200.0,消泡剂1.0,颜料200.0,填料120.0,成膜助剂15.0,增稠剂3.0;
制备时,包括以下步骤:
(1)先将水加入反应釜内,在搅拌转速为100-300转/分钟的条件下依次加入润湿剂,分散剂,消泡剂,,继续搅拌30-40分;
(2)在搅拌的情况下加入颜料、填料,将搅拌转数加快到500-800转∕分,高速分散1-1.5小时;
(3)接着加入乳液,将速率调整为800-1000转分钟,搅拌30分钟后停止;
(4)把料抽入研磨机进行研磨分散,研磨至细度达到45μm以下,停机;
(5)把研磨好的料抽入配化釜内,加入成膜助剂、消泡剂和增稠剂,调整粘度后即可出料,包装,即得成品;
所述的乳液为常温自交联阴离子丙烯酸乳液,由下述原料通过自由基聚合而成,所述原料及其重量比如下:45~55份去离子水,2~4份乳化剂NP-10,8~12份丙烯酸丁酯,12~18份甲基丙烯酸甲酯,5~15份苯乙烯,4~8份丙烯腈,1~1.5份丙烯酸羟乙酯,0.5~1.5份甲基丙烯酸,1.5~2.5份双丙酮丙烯酰胺,1~2份己二酰肼,0.1~0.3份碳酸氢钠,0.1~0.4份过硫酸铵, 0.1~0.2份叔丁基过氧化氢,0.1~0.4份雕白块和0.3~0.7份氨水;
将乳化剂总量的30%~45%,去离子水总量的45%~55%,单体混合物总量的10%~30%,引发剂总量的50%~70%,搅拌乳化均匀后,定义为a组分;
将乳化剂总量55%~70%,去离子水总量35%~45%开启搅拌,逐渐滴加剩余单体混合物,控制在1小时内滴加乳化完成,定义为b组分;
将引发剂总量的30%~50%及双丙酮丙烯酰胺,溶于去离子水总量的10%~20%,定义为c组分;
将己二酰肼,溶于少量去离子水中,定义为d组分;
将a组分加入釜底,在氮气吹出釜内氧气后快速升温至85℃,在温度82℃下同时开始滴加b组分和c组分,滴加时间控制在2~2.5小时,保温1小时,将温度降至60℃时滴入d组分0.5小时,缓慢加入叔丁基过氧化氢及雕白块水溶液,再次保温1小时,保持体系PH值在4,加入碳酸氢钠水溶液,降温至40℃,用氨水调整PH值至8-9之间,搅拌15min后过滤出料。
2.根据权利要求1所述的水性黑板漆,其特征在于,所述的成膜助剂为Texnol、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的水性黑板漆,其特征在于,所述的增稠剂为丙烯酸增稠剂、聚氨酯增稠剂、有机膨润土中的一种或几种。
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