CN103756548A - 一种水性高固含涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种水性高固含涂料及其制备方法。一种水性高固含涂料，由以下重量百分比的组分组成：聚合物乳液30~85%；填充粉料10~60%；成膜助剂1%～8.0%；功能助剂0.04~8%。本发明选用高玻璃化温度，低成膜温度的乳液作为成膜物质，保证了漆膜的快干性和硬度。整个配方中不添加水；因为水性漆干燥的过程即为水分挥发的过程，因此本发明中不添加水，可以使其以最快的速度干燥。本专利配方中添加大量的粉料，最低比例不低于10%，使整个涂料配方的固体含量不低于50%；从而即为水性涂料提供了丰满度和硬度又提供了快干性。

Description

一种水性高固含涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种水性高固含涂料及其制备方法。 

背景技术

随着人们对个人职业健康意识和对环境保护意识的加强，传统型溶剂型涂料开始广泛的被绿色环保型涂料所替代。而水性涂料是绿色环保涂料的最典型的代表。 

水性涂料可以很好的解决传统溶剂型涂料施工过程中产生的VOC排放的问题。但是一般的水性涂料在施工过程中却遇到了很多困难。首先，水性涂料在干燥上较溶剂型涂料慢；其次，水性涂料在丰满度方面较溶剂型涂料差；第三水性涂料在硬度上较溶剂型涂料明显不足。 

  

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种干燥速度快、丰满度高、硬度高的水性高固含涂料。 

本发明的另一个目的在于提供上述水性高固含涂料的制备方法。 

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现： 

一种水性高固含涂料，其特征在于由以下重量百分比的组分组成：

聚合物乳液 30~85%；填充粉料10~60%；成膜助剂1%～8.0%；功能助剂0.04~8%。

进一步的，所述聚合物乳液为丙烯酸乳液，聚氨酯乳液，聚氨酯改性丙烯酸乳液，醇酸改性丙烯酸乳液，聚氨酯、醇酸和丙烯酸三合一乳液，聚氨酯、醇酸和丙烯酸二合一乳液中的至少一种。所述聚合物乳液的成膜温度为45~60℃。所述聚合物乳液的粒径范围为80~120nm。所选用的水性乳液具有玻璃化温度高、成膜温度低、颗粒均匀的特点，使得所成漆膜具有较快的干燥速度和较高的硬度。如丙烯酸乳液优选为帝斯曼的XK12、XK16、欧宝迪的AC2518；聚氨酯改性丙烯酸乳液优选为帝斯曼的XK129；聚氨酯、醇酸和丙烯酸三合一乳液优选为氰特树脂的AZ6710w/41WA；聚氨酯、醇酸和丙烯酸二合一乳液优选为氰特树脂的AY6705w/44WA。 

进一步的，所述填充粉料为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅，石英粉、硅微粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的至少一种，其粒径在800到1250目之间。所选填充粉料颗粒大小均一，与乳液复配性好，在乳液中具有良好的分散性，即使进行高含量填充时也并不会产生团聚现象。 

进一步的，所述成膜助剂为本技术领域常用的醚类溶剂均可实现本发明，优选为二丙二醇丁醚（DPnB），丙二醇单丁醚（DMP），乙二醇丁醚（BG）中的至少一种。 

进一步的，所述功能助剂为润湿剂、增稠剂、分散剂和消泡剂中的至少一种。 

分散剂为本技术领域常用的分散剂，如聚硅氧烷改性脂肪酸，优选为德国毕克公司的BYK190、BYK194，德国赢创公司的TEGO752，TEGO755。 

消泡剂为本技术领域常用的消泡剂，如聚硅氧烷、脂肪族矿物油、有机改性聚硅氧烷、气相二氧化硅、改性聚醚硅氧烷、聚醚硅氧烷中的至少一种，优选为德国德固赛公司的TEGO800、TEGO810、TEGO805以及德国毕克公司的BYK019、BYK020、BYK022和BYK024。 

润湿剂为本技术领域常用的润湿剂，如聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚醚硅氧烷、有机改性聚硅氧烷、聚二甲基氧烷中的至少一种，优选为德国德固赛公司的TEGO245、TEGO270、WET4100、WET505，以及德国毕克公司的BYK346、美国气体化学的AD01。 

增稠剂为本技术领域常用的增稠剂，如聚酰胺蜡、碱溶胀丙烯酸盐、聚氨酯缔合型增稠剂中的至少一种，优选为罗门哈斯化学有限公司生产的RM2020，海明斯化学有限公司生产的WT-105A。 

进一步的，各组分的重量百分比优选为： 

聚合物乳液 30~85%；

填充粉料10~60%；

成膜助剂1%～8.0%；

润湿剂0.01%～2.0%；

增稠剂0.01%～2.0%；

分散剂0.01%～2.0%；

消泡剂0.01%～2.0%。

上述水性高固含涂料的制备，包括如下步骤： 

S1）将部分聚合物乳液加入到制漆缸中，在搅拌的条件下投入分散剂和部分消泡剂，搅拌均匀；

S2）在搅拌条件下，再投入填充粉料；采用高速分散或研磨机砂磨，至细度范围为10~80微米；

S3）将剩余部分聚合物乳液、润湿剂，在搅拌条件下，一次缓慢投入到制漆缸中，搅拌均匀；

S4）将成膜助剂，在搅拌条件下，缓慢投入到制漆缸中，搅拌均匀；

S5）再将剩余的消泡剂和增稠剂缓慢依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。

本发明的制备方法简单，而且可以根据不同的漆膜用途需要，将填料研磨至不同的细度。如研磨至10~15微米时可作为亮光面漆系列；15~35微米时作为哑光面漆系列；35~80微米时可作为底漆系列。 

  

本发明具有如下有益效果：

1.本发明选用高玻璃化温度，低成膜温度的乳液作为成膜物质，保证了漆膜的快干性和硬度。

2.整个配方中不添加水；因为水性漆干燥的过程即为水分挥发的过程，因此本发明中不添加水，可以使其以最快的速度干燥。 

3.本专利配方中添加大量的粉料，最低比例不低于10%，使整个涂料配方的固体含量不低于50%；从而即为水性涂料提供了丰满度和硬度又提供了快干性。 

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。 

将原料按照上述具体制备方法描述的步骤进行操作。 

S1）将部分聚合物乳液加入到制漆缸中，在搅拌的条件下投入分散剂和部分消泡剂，搅拌均匀； 

S2）在搅拌条件下，再投入填充粉料；采用高速分散或研磨机砂磨，至细度范围为10~80微米；

S3）将剩余部分聚合物乳液、润湿剂，在搅拌条件下，一次缓慢投入到制漆缸中，搅拌均匀；

S4）将成膜助剂，在搅拌条件下，缓慢投入到制漆缸中，搅拌均匀；

S5）再将剩余的消泡剂和增稠剂缓慢依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。

下表的实施例1~4是本发明的四个优选实施方式。 

实施例1～2（水性透明哑光面漆），按重量百分比计： 

对照例1～2（水性透明哑光面漆）按重量百分比计：

实施例3～4（水性白色哑光面漆）按重量百分比计：

对照例3～4（水性白色哑光面漆）按重量百分比计：

水性高固含涂料的性能检测方法按照《GBT 23999-2009 室内装饰装修用水性木器涂料》和《HJ/T201-2005 环境标志产品技术要求  水性涂料》两个标准进行检测。

具体实施例与对照例的测试结果见下表： 

实施例3、4和对照例3、4的检测结果见下表

实施例3、4和对照例3、4的检测结果见下表

综上测试结果，可以看出本发明所述的一种水性高固含涂料具有非常快的干燥速度、高硬度和高丰满度。并且，涂膜具有非常好的物理化学性能，及力学性能，超等级的符合《GBT 23999-2009 室内装饰装修用水性木器涂料》，同时，挥发性有机化合物含量低，不含有甲醛，及各种重金属等有毒有害物质，完全符合《HJ/T201-2005环境标志产品认证技术要求水性涂料》，侧地属于国家倡导的绿色环保涂料。

  

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种水性高固含涂料，其特征在于由以下重量百分比的组分组成：

聚合物乳液 30~85%；

填充粉料10~60%；

成膜助剂1%～8.0%；

功能助剂0.04~8%。

2.根据权利要求1所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述聚合物乳液为丙烯酸乳液，聚氨酯乳液，聚氨酯改性丙烯酸乳液，醇酸改性丙烯酸乳液，聚氨酯、醇酸和丙烯酸三合一乳液，聚氨酯、醇酸和丙烯酸二合一乳液中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述聚合物乳液的成膜温度为45~60℃。

4.根据权利要求2所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述聚合物乳液的粒径范围为80~120nm。

5.根据权利要求1所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述填充粉料为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅，石英粉、硅微粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述填充粉料的粒径为800~1250目。

7.根据权利要求1所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇丁醚，丙二醇单丁醚，乙二醇丁醚中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种水性高固含涂料，其特征在于：所述功能助剂为润湿剂、增稠剂、分散剂和消泡剂中的至少一种。

9.根据权利要求1~7任意一项所述的一种水性高固含涂料，其特征在于，各组分的重量百分比优选为：

聚合物乳液 30~85%；

填充粉料10~60%；

成膜助剂1.0%～8.0%；

润湿剂0.01%～2.0%；

增稠剂0.01%～2.0%；

分散剂0.01%～2.0%；

消泡剂0.01%～2.0%。

10.一种权利要求1所述一种水性高固含涂料，其特征在于包括如下步骤：

S1）将部分聚合物乳液加入到制漆缸中，在搅拌的条件下投入分散剂和部分消泡剂，搅拌均匀；

S2）在搅拌条件下，再投入填充粉料；采用高速分散或研磨机砂磨，至细度范围为10~80微米；

S3）将剩余部分聚合物乳液、润湿剂，在搅拌条件下，一次缓慢投入到制漆缸中，搅拌均匀；

S4）将成膜助剂，在搅拌条件下，缓慢投入到制漆缸中，搅拌均匀；

S5）再将剩余的消泡剂和增稠剂缓慢依次投入到制漆缸中，搅拌均匀后，过滤包装。