CN103923511B - 一种水性金属涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性金属涂料，包括甲组分与乙组份；所述甲组分包括：3～50g/L金属盐、5～60g/L络合剂、0.1～5g/L稳定剂与水；所述乙组份包括：5～50g/L还原剂与水。与现有技术相比，本发明采用水性涂料，无VOC排放，更环保；同时，本发明利用氧化还原反应，使用金属盐为原料，简化生产工艺，且使所制得的水性金属涂料保质期较长，通过添加络合剂提供共价键与离子键，使本发明水性涂料做出金属镜面效果。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种水性金属涂料。
背景技术
随着科技进步和国民经济的高速发展，人们的环保意识日趋增强、对健康的要求越来越高，环保法规也日趋完善，节资节能，保护环境，已成为全球涂料界面临的主要问题。水性漆的开发在世界范围内受到重视：在欧美发达国家，水性漆的普及率已达80%以上。涂料工业大致可分为三个应用领域，而水性涂料在工业发达国家中占绝对优势，比如在德国占到93%，即使在西欧发展最慢的挪威也有60%份额。在工业涂料领域里，欧洲的水性工业涂料已超过100万吨，2015年将达到200万吨。水性工业涂料在世界工业涂料中已占30%，到2015年将达到50%以上；现在欧洲水性工业涂料已占到40%；在专用涂料领域，目前水性涂料正在以前所未有的速度向汽车修补材料、防腐蚀涂料、道路标示涂料等所占比重较大的领域发展。
金属漆是用金属粉，如铜粉、铝粉等作为颜料所配制的一种高档建筑涂料。金属漆具有金属闪光质感，能够提高建筑物的档次，充分彰显高贵、典雅的气质，一般有水性和溶剂型两种。在高层建筑外墙面装饰中，现有主要为溶剂型金属涂料，具有金属质感的装饰效果。但在墙体施工应用中，溶剂型金属涂料使用的为油性溶剂，使用时需要添加油性溶剂，对大气形成污染，且浪费资源。随着国际能源价格的上涨，这种溶剂的施工挥发成本越来越高，带来经济上的负担也在增加，此外，随着外墙外保温工程的国家政策性支持，工程市场的使用比例越来越大。而溶剂型金属涂料封闭性强，透水汽性差，对工程重量要求很高，采用水性金属涂料可有效地增强漆膜的透气性，施工使用水稀释，不易污染环境。
但由于由于金属粉末在水中和空气中不稳定，常发生化学反应而变质，因其表面需要进行特殊处理，致使用于水性漆中的金属粉价格昂贵，使用受到限制。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水性金属涂料，该水性金属涂料保质时间较长。
本发明提供了一种水性金属涂料，包括甲组分与乙组份；
所述甲组分包括：3～50g/L金属盐、5～60g/L络合剂、0.1～5g/L稳定剂与水；
所述乙组份包括：5～50g/L还原剂与水。
优选的，所述金属盐选自可溶性铜盐、可溶性铝盐、可溶性镍盐、可溶性银盐与可溶性金盐中的一种或多种。
优选的，所述络合剂选自杂多酸盐、克丙炔醇乙氧基化合物、硫酸铈、吡啶嗡盐、酒石酸钾、三乙醇胺、酒石酸钾钠、柠檬酸钠与氨水中的一种或多种。
优选的，所述稳定剂选自乙醇、硫脲、无机酸、有机酸与杂多酸盐中的一种或多种。
优选的，所述还原剂选自硼氢化钠、次磷酸钠、醛类、醇类与酚类中的一种或多种。
优选的，所述乙组分还包括0.1～10g/L的加速剂；所述加速剂选自氢氧化钾、氢氧化钠与杂多酸盐中的一种或多种。
优选的，所述甲组分还包括0.1～10g/L的加速剂；所述加速剂选自氢氧化钾、氢氧化钠与杂多酸盐中的一种或多种。
优选的，所述甲组分与乙组分的体积比为1：（1～2）。
本发明提供了一种水性金属涂料，包括甲组分与乙组份；所述甲组分包括：3～50g/L金属盐、5～60g/L络合剂、0.1～5g/L稳定剂与水；所述乙组份包括：5～50g/L还原剂与水。与现有技术相比，本发明采用水性涂料，无VOC排放，更环保；同时，本发明利用氧化还原反应，使用金属盐为原料，简化生产工艺，且使所制得的水性金属涂料保质期较长，通过添加络合剂提供共价键与离子键，使本发明水性涂料做出金属镜面效果。
具体实施方式
本发明提供了一种水性金属涂料，包括甲组分与乙组分；所述甲组分包括：3～50g/L金属盐、5～60g/L络合剂、0.1～5g/L稳定剂与水；所述乙组份包括：5～50g/L还原剂与水。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
其中，所述金属盐为本领域技术人员熟知的可发生氧化还原的水溶性金属盐即可，并无特殊的限制，本发明优选选自可溶性铜盐、可溶性铝盐、可溶性镍盐、可溶性银盐与可溶性金盐中的一种或多种，更优选选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、硫酸铝、氯化铝、硝酸铝、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、硫酸银、氯化银、硝酸银与亚硫酸金钠中的一种或多种，再优选选自硫酸铜、硫酸铝、硫酸镍、氯化镍、硝酸银与亚硫酸金钠中的一种或多种。所述金属盐在甲组分中的质量浓度优选为3～40g/L，更优选为4～35g/L。
所述络合剂优选选自杂多酸盐、克丙炔醇乙氧基化合物、硫酸铈、吡啶嗡盐、酒石酸钾、三乙醇胺、酒石酸钾钠、柠檬酸钠与氨水中的一种或多，更优选选自杂多酸盐、酒石酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸钠与氨水中的一种或多种；所述杂多酸盐为本领域技术人员熟知的杂多酸盐即可，并无特殊的限制，本发明中优选为11-铈钼锆杂多酸盐、4-甲基吡啶杂多酸盐、谷氨酸型杂多酸盐与十一镍锆钼杂多酸盐中的一种或多种；所述络合剂在甲组分中的质量浓度优选为8～50g/L，更优选为10～40g/L。
所述稳定剂优选选自乙醇、硫脲、无机酸、有机酸与杂多酸盐中的一种或多种，添加稳定剂可增加水溶液中金属盐与络合剂的稳定性；所述稳定剂在甲组分中的质量浓度优选为0.1～2g/L，更优选为0.1～1g/L，再优选为0.2～0.5g/L。
按照本发明，所述甲组分中优选还包括0.1～10g/L的加速剂，更优选为0.5～10g/L，再优选为0.5～5g/L；所述加速剂优选选自氢氧化钾、氢氧化钠与杂多酸盐中的一种或多种。加速剂可加快甲组分与乙组分的氧化还原反应。
乙组分包括5～50g/L还原剂与水。其中，所述还原剂为本领域技术人员熟知的可与金属盐发生氧化还原反应的还原剂即可，并不特殊的限制，本发明中优选选自硼氢化钠、次磷酸钠、醛类、醇类与酚类中的一种或多种；所述醛类优选为乙醛和/或葡萄糖；所述醇类优选为甲醇和/或乙醇。
所述还原剂在乙组分中的质量浓度优选为15～40g/L，更优选为15～30g/L。
另外，本发明中甲组分与乙组分中所用的水均优选为去离子水。
按照本发明，所述乙组分优选还还包括0.1～10g/L的加速剂，更优选为0.5～10g/L，再优选为0.5～5g/L；所述加速剂选自氢氧化钾、氢氧化钠与杂多酸盐中的一种或多种。
本发明甲组分与乙组分组合构成水性金属涂料，所述甲组分与乙组分的体积比优选为1：（1～2），更优选为1：（1～1.5）。
本发明采用水性涂料，无VOC排放，更环保；同时，本发明利用氧化还原反应，使用金属盐为原料，简化生产工艺，且使所制得的水性金属涂料保质期较长，通过添加络合剂提供共价键与离子键，使本发明水性涂料做出金属镜面效果。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种水性金属涂料进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
配制甲组分：6g/L硫酸铜、35g/L酒石酸钾钠、1g/L氢氧化钾、0.4g/L杂多酸盐（谷氨酸型杂多酸盐）、0.1g/L乙醇胺与水；
配制乙组份：15g/L硼氢化钠、0.5g/L氢氧化钠与水；
将甲组分与乙组份按照体积比为1:2的比例混合，混合后溶液的pH值为12～13，在常温下喷镀至样品上，得到金属铜镜面层。
对实施例1中得到的金属铜镜面层进行附着力检测：用钢尖刀在金属铜镜面层上划出间隔为2mm的划痕，并确保划痕深达基体，纵横各六条，得到25个2mm×2mm的小方格；之后，采用胶带粘贴实验，统计被粘掉的小方格数，借此来对附着力进行评分。评分标准共分为5个等级：脱落的小方格数＜5的为5分；脱落的小方格数＜10的为4分；脱落的小方格数＜15的为3分；15＜脱落的小方格数＜20的为2分；脱落的小方格数＞20的为1分。其中，定义4分为合格线。经过检测，实施例1中得到的金属铜镜面层的效果为5分。
实施例2
配制甲组分：35g/L硫酸镍、8g/L柠檬酸钠、0.2g/LEDTA稳定剂与水；
配制乙组份：25g/L次磷酸钠的水溶液；
将甲组分与乙组份按照体积比为1:1.5的比例混合，混合后溶液的pH值为9～10，在温度不超过40℃的条件下喷镀至样品上，得到金属镍镜面层。
对实施例2中得到的金属镍镜面层进行附着力检测，其效果为5分。
实施例3
配制甲组分：15g/L硝酸银、35g/L氨水、1g/L氢氧化钠、0.5g/L乙醇与水；
配制乙组份：8g/L乙醛、15g/L葡萄糖与水；
将甲组分与乙组份按照体积比为1:1的比例混合，混合后溶液的pH值为10～11，在常温下喷镀至样品上，得到金属银镜面层。
对实施例3中得到的金属银镜面层进行附着力检测，其效果为4分。
实施例4
配制甲组分：30g/L亚硫酸金钠、35g/L酒石酸钾钠、0.4g/L杂多酸盐与水；
配制乙组份：10g/L乙醛、5g/L硼氢化钠与水，
将甲组分与乙组份按照体积比为1:1.5的比例混合，混合后溶液的pH值为10～11，在常温下喷镀至样品上，得到金属金镜面层。
对实施例4中得到的金属金镜面层进行附着力检测，其效果为4分。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种水性金属涂料，其特征在于，由甲组分与乙组份组成；
所述甲组分包括：3～50g/L金属盐、5～60g/L络合剂、0.1～5g/L稳定剂与水；
所述络合剂选自硫酸铈、吡啶嗡盐、三乙醇胺和柠檬酸钠中的一种或多种；
所述乙组份包括：5～50g/L还原剂与水；
所述金属盐选自可溶性铜盐、可溶性铝盐、可溶性镍盐、可溶性银盐与可溶性金盐中的一种或多种；
所述稳定剂选自乙醇和/或杂多酸盐；
使用时所述甲组分与乙组分以体积比为1：(1～2)混合。
2.根据权利要求1所述的水性金属涂料，其特征在于，所述还原剂选自硼氢化钠、次磷酸钠、醛类、醇类与酚类中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水性金属涂料，其特征在于，所述乙组分还包括0.1～10g/L的加速剂；所述加速剂选自氢氧化钾和/或氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述的水性金属涂料，其特征在于，所述甲组分还包括0.1～10g/L的加速剂；所述加速剂选自氢氧化钾和/或氢氧化钠。
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