CN103965669B - 一种水性氟碳漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性氟碳漆，属于涂料技术领域。本发明提出一种水性氟碳漆，以质量百分比计，由如下组分组成：分散剂1%～2%，润湿剂0.1%～0.5%，消泡剂0.1%～0.5%，金红石型钛白粉20%～25%，活化纳米二氧化硅1%～3%，重钙6%～10%，甲基丙烯酸脂4%～6%，水性氟碳乳液40%～45%，纳米疏水剂2%～4%，增稠剂0.1%～0.3%，防腐剂0.2%～0.4%，流平剂0.2%～0.4%，其余为去离子水。本发明提出的水性氟碳漆具有高的耐腐性、耐水性和抗老化性等性能，其VOC含量低，可达到GB18582-2008标准，是目前最先进环保涂料之一，符合涂料发展潮流。

Description

一种水性氟碳漆

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种水性氟碳漆。

背景技术

氟碳漆以其特有的耐候性、抗玷污、耐溶剂、耐酸碱、疏水等特性受到装饰界的关注和青睐。

目前的氟碳漆主要是以溶剂型为主，而由于溶剂型氟碳漆含有较高的VOC，施工时溶剂直接挥发在空气中无法回收，造成资源浪费，污染环境，对施工人员也有一定的毒害，实施工具难以清洗干净。此外，溶剂型氟碳漆的漆膜致密，透气性差，容易形成局部起泡。而另一方面，现有技术中的乳胶漆的耐候性、抗玷污性和耐老化性又不能满足使用的需要。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提出一种水性氟碳漆来解决现有涂料存在的问题，该发明提出的水性氟碳漆具有高的耐腐性、耐水性和抗老化性等性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种水性氟碳漆，以质量百分比计，由如下组分组成：

分散剂1%～2%，

润湿剂0.1%～0.5%，

消泡剂0.1%～0.5%，

金红石型钛白粉20%～24%，

活化纳米二氧化硅1%～3%，

重钙6%～10%，

甲基丙烯酸脂4%～6%，

水性氟碳乳液40%～45%，

纳米疏水剂2%～4%，

增稠剂0.1%～0.3%，

防腐剂0.2%～0.4%，

流平剂0.2%～0.4%，

其余为去离子水。

优选地，所述分散剂为聚羧酸钠盐。

优选地，所述润湿剂为烷芳基聚醚醇。

优选地，所述消泡剂为硅酮改性合成物。

优选地，所述增稠剂为聚氨酯缔合型。

优选地，所述防腐剂为异噻唑酮化合物。

优选地，所述各组分重量配比为：

分散剂1.2%，

润湿剂0.3%，

消泡剂0.3%，

金红石型钛白粉22%，

活化纳米二氧化硅2%，

重钙8%，

甲基丙烯酸脂5%，

水性氟碳乳液43%，

特质纳米疏水剂3%，

增稠剂0.2%，

防腐剂0.3%，

流平剂0.3%，

去离子水14.4%。

本发明的有益效果是：

1、用甲基丙基酸脂与氟产生核壳反应，再加入特质纳米疏水剂及活化纳米二氧化硅配合颜料、助剂、填料合成的水性氟碳漆从检测结果上看大大提高了涂料的耐腐性、抗老化性、耐水性等；VOC含量低，其可达到GB18582-2008标准，是目前最先进环保涂料之一，符合涂料发展潮流；

2、本发明各配方组分大部分所用均为国内现有产品，其生产成本低于同性能的水性氟碳漆，本发明产生的经济效益高。

具体实施方式

本发明所述的实例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明相当的含义和范围内的任何改变和调整，都应认为是在本发明的范围内。

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种水性氟碳漆的制备方法，具体操作步骤为：将配方中的各组分去离子水、分散剂、润湿剂、消泡剂、金红石型钛白粉、活化纳米二氧化硅、重钙，依次加入反应容器中混合，用搅拌机以搅拌速度1200r/min的速度搅拌分散40min后，再依次加入甲基丙烯酸脂、水性氟碳乳液、特质纳米疏水剂、增稠剂、防腐剂、流平剂，以搅拌速度为1000r/min的速度搅拌分散20min至粒度为35um，即可得到成品水性氟碳漆。本发明中组分均采用现有产品，可以是本发明中列出来的产品型号，但并不局限于本发明中的产品型号。

在本发明中分散剂的作用是通过高速分散机机械设备做功剪切原料颗粒，使颗粒由聚集体和附集体分散为原级粒子，以双电层、位阻等作用使原级粒子表面带有同种电荷相互排斥而稳定化。目前常用的分散剂有聚（甲基）丙烯酸类钠（铵）盐、马来酸酐与聚羧酸钠盐和聚氧乙烯烷基苯基醚，在本发明中优选聚羧酸钠盐，本实施例中优选聚羧酸钠盐分散剂为德国巴斯夫DR130，其质量百分比为1%。

在本发明中润湿剂的作用是改善乳液稳定性和体系的冻融稳定性，在制备过程中，可加速组分表面的润湿过程，提高分散效率，使分散剂性能得以充分展示，达到分散剂、润湿剂二者的最小用量下的最大效率。常用的润湿剂有聚醚硅氧烷共聚物和改性聚硅氧烷，本发明中优选润湿剂为烷芳基聚醚醇，在本实施例中优选烷芳基聚醚醇润湿剂为美国陶氏化学的X-405，其质量百分比为0.1%。

在本发明中消泡剂的作用是在溶液表面铺展时会带走邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，于是液膜破裂，泡沫破坏。在一般情况下，消泡剂在溶液表面铺展越快，则使液膜变的越薄，迅速达到临界厚度，泡沫破坏加快，消泡作用加强。一般能在表面铺展、起消泡作用的液体，其表面张力较低，易于吸附于溶液表面，使溶液表面局部表面张力降低（即表面压增高），发生不均衡现象，于是铺展即自此局部发生，同时会带走表面下一层邻近液体，致使液膜变薄，从而气泡膜破坏。常用的消泡剂有硅酮改性型或硅醚混合型，在本发明中优选硅酮改性化合物，本实施例中优选硅酮改性化合物消泡剂为台湾中亚XNZ，其质量百分比为0.1%。

在本实施例中，金红石型钛白粉选用美国杜邦R706，其质量百分比为20%，活化纳米二氧化硅的质量百分比为1%，重钙的质量百分比为6%；甲基丙烯酸脂的质量百分比为4%，水性氟碳乳液的质量百分比为40%。

在本发明中，纳米疏水剂的作用是在成膜表面形成一种特殊抗水结构（改变接触角）使水性氟碳漆表面具有极强的疏水、憎水、防水效果；同时不影响水性氟碳漆的透气性；既避免了有机硅疏水材料的重涂性困难，也避免了其它疏水剂透气性差的局面；使涂料具有良好的双疏水性、自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性、漆膜手感滑爽等优异性能。本发明中选用纳米疏水剂为有机硅疏水材料，其包括SS-Ⅱ和SS-Ⅰ，本实施例中优选SS-Ⅱ，其质量百分比为2%。

在本发明中增稠剂的作用是通过提高体系的粘度，使体系在生产、运输、储存、施工过程中能保持稳定合适的粘度的一种添加剂，一般增稠剂都有非常高的分子量，它们在水溶液中分子链伸展而使体系粘度增高。常用的增稠剂有丙烯酸类增稠剂、聚羧酸盐类增稠剂和聚氨酯增稠剂，在本发明中优选增稠剂为聚氨酯增稠剂，本实施例中优选聚氨酯型增稠剂为美国罗门哈斯RM-8W，其质量百分比为0.1%。

在本发明中防腐剂的作用是有效的杀灭和抑制各种微生物，如细菌、真菌和酵母菌等，因而能防止油漆、涂料、淀粉、树脂乳化液的霉变，延长其储存使用时间。常用的防腐剂为异噻唑酮化合物，其有N-369和KathonLXE，在本实施例中优选防腐剂为美国罗门哈斯的KathonLXE，其质量百分比为0.2%。

在本发明中流平剂的作用是促使水性氟碳漆在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，常用的流平剂有德国tego公司的tego450和德国毕克公司的BYK333，在本实施例中优选流平剂为德国毕克公司的BYK333，BYK333是一种聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，其质量百分比为0.2%。在本发明中，去离子水是溶剂的作用，其质量百分比为25.3%。

实施例2

与实施例1相同，不同之处在于：

分散剂、润湿剂、消泡剂、金红石型钛白粉、活化纳米二氧化硅、重钙、甲基丙烯酸脂、水性氟碳乳液、特质纳米疏水剂、增稠剂、防腐剂、流平剂、去离子水的质量百分比分别为：1.2%、0.3%、0.3%、22%、2%、8%、5%、43%、3%、0.2%、0.3%、0.3%、14.4%。

实施例3

与实施例1相同，不同之处在于：

分散剂、润湿剂、消泡剂、金红石型钛白粉、活化纳米二氧化硅、重钙、甲基丙烯酸脂、水性氟碳乳液、特质纳米疏水剂、增稠剂、防腐剂、流平剂、去离子水的质量百分比分别为：2%、0.4%、0.4%、24%、3%、10%、6%、45%、4%、0.3%、0.4%、0.4%、4.1%。

实施例4

对实施例1～3制备得到的水性氟碳漆做性能测试，具体性能测试结果详见表1。

表1

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3
				初始粘度	102KU	107KU	109KU
色浆相容性	有浮色	无浮色	有浮色
				耐水性	无异常	无异常	无异常
耐碱性	无异常	无异常	无异常
				涂层耐温变	无异常	无异常	无异常
耐玷污性	12%	10%	13%
				贮存稳定性	一般	良好	一般

由表1可以看出，实施例2制备的水性氟碳漆的性能最佳，实施例2为最佳实施例，现对实施例2做性能测试，表2为性能测试数据，如表2所示。

表2

由表2的检测结果来看，实施例2制备的水性氟碳漆大大提高了涂料的耐腐性、抗老化性和耐水性。

采用ISO11890-2的方法测定实施例2制备的水性氟碳漆的VOC，VOC是指1升涂料中含有有机挥发物的重量，经测定VOC含量为10g/L，其含量很低，符合GB18582-2008的标准。

对比例1

现将实施例2制备所得的水性氟碳漆与现有的涂料溶剂型氟碳漆、硅丙乳胶漆、苯丙乳胶漆性能做性能对比测试，性能测试表详见表3，如表3所示。

表3

检测项目	水性氟碳漆	溶剂型氟碳漆	硅丙乳胶漆	苯丙乳胶漆
					耐紫外光及保光	95%	90%	75%	65%
耐玷污性	5%	8%	16%	17%
					耐水性	无异常	无异常	无异常	无异常
耐碱性	无异常	无异常	无异常	无异常
					涂层耐温变	无异常	无异常	无异常	无异常

通过表1、表2、表3可以看出，本发明的水性氟碳漆具有优异的性能，应用在墙面上比一般乳胶漆具有更好的耐候性、抗玷污性和耐老化性，并且大大降低了VOC含量；并且该发明中选用的大部分组分为国内现有产品，其生产成本低，性能优异。因此，水性氟碳漆的漆膜性能和环保性能能全面满足目前的环保要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水性氟碳漆，其特征在于，以质量百分比计，由如下组分组成：

分散剂1%～2%，

润湿剂0.1%～0.5%，

消泡剂0.1%～0.5%，

金红石型钛白粉20%～24%，

活化纳米二氧化硅1%～3%，

重钙6%～10%，

甲基丙烯酸酯4%～6%，

水性氟碳乳液40%～45%，

纳米疏水剂2%～4%，

增稠剂0.1%～0.3%，

防腐剂0.2%～0.4%，

流平剂0.2%～0.4%，

其余为去离子水。

2.如权利要求1所述的水性氟碳漆，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸钠盐。

3.如权利要求1所述的水性氟碳漆，其特征在于：所述润湿剂为烷芳基聚醚醇。

4.如权利要求1所述的水性氟碳漆，其特征在于：所述消泡剂为硅酮改性合成物。

5.如权利要求1所述的水性氟碳漆，其特征在于：所述增稠剂为聚氨酯缔合型。

6.如权利要求1所述的水性氟碳漆，其特征在于：所述防腐剂为异噻唑酮化合物。

7.如权利要求1所述的水性氟碳漆，其特征在于：所述各组分重量配比为：

分散剂1.2%，

润湿剂0.3%，

消泡剂0.3%，

金红石型钛白粉22%，

活化纳米二氧化硅2%，

重钙8%，

甲基丙烯酸酯5%，

水性氟碳乳液43%，

纳米疏水剂3%，

增稠剂0.2%，

防腐剂0.3%，

流平剂0.3%，

去离子水14.4%。