CN104830181A - 丙烯酸水性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：有机硅改性丙烯酸乳液50份-70份、纳米碳酸钙5份-10份、膨润土1份-10份、滑石粉5份-15份、润湿剂0.1份-1.0份、分散剂1份-3份、消泡剂0.1份-0.5份、成膜助剂1份-4份以及水份1-25份；所述成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚以1：1-3的比例复配而成。本发明所述涂料的耐磨性、耐水性、耐污性以及耐擦伤性好，硬度高，理化性能较优。

Description

丙烯酸水性涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及丙烯酸水性涂料及其制备方法。

背景技术

木漆主要应用于家具、地板等的表面，不仅有装饰美化作用，还可以保护木材，水性木漆以其绿色环保性成为木漆的首选。

水性木漆中的树脂使用较普遍的是水性聚氨酯、水性丙烯酸乳液两大类，传统丙烯酸树脂作为成膜物的木漆即丙烯酸水性涂料，具有耐候性好，干燥快的优点，占据了大部分的木漆市场，但是其耐磨性及耐水性不好，冷脆热黏，理化性能不理想，如何进一步对该类木漆进行改善，提高其理化性能，是该领域要研究的一大方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种丙烯酸水性涂料，其耐磨性、耐水性、耐污性以及耐擦伤性好，硬度高。

本发明还提供丙烯酸水性涂料的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种丙烯酸水性涂料，其包括如下重量份的组分：

在其中一个实施例中，所述的丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

在其中一个实施例中，所述的丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

在其中一个实施例中，所述有机硅改性丙烯酸乳液的固含量大于45％，制备方法是：将过硫酸盐作为引发剂加入丙烯酸酯与丙烯酸中，进行树脂聚合反应；再加入丙烯酸酯类、乙烯基烷氧基硅烷类单体或苯乙烯类单体，进行无皂化加成聚合反应，即得到所述有机硅改性丙烯酸乳液。

在其中一个实施例中，所述成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚以1：1-3的比例复配而成。

在其中一个实施例中，所述润湿剂为聚醚改性有机硅类化合物。

在其中一个实施例中，所述分散剂为聚丙烯酸盐类分散剂；所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

在其中一个实施例中，所述pH调节剂为AMP-95pH调节剂。

本发明还采用如下技术方案：一种丙烯酸水性涂料的制备方法，所述涂料包括如下重量份的组分：

所述涂料的制备方法为：将所述水、纳米碳酸钙、膨润土、滑石粉、润湿剂、分散剂以及消泡剂混合在一起，搅拌分散，得到浆料；在所述浆料中加入所述有机硅改性丙烯酸乳液与成膜助剂，搅拌分散，得到半成品；将所述半成品经由200目纱网过滤，得到丙烯酸水性涂料。

在其中一个实施例中，在所述过滤步骤之前还具有：在所述半成品中加入pH调节剂，调节pH值至7-8的步骤。

本发明所述丙烯酸水性涂料，其相比现有技术的有益效果是：

1)本发明采用核壳结构苯丙乳液的有机硅改性丙烯酸乳液，是采用无皂乳液聚合，在聚合过程中优化了硬单体和软单体比例，乳液稳定性好，成膜性能优异，室温添加少量成膜助剂即可达到好的成膜效果；有机硅的引入使涂膜表面张力增大，具有一定耐污性；添加了纳米碳酸钙成分，与有机硅改性丙烯酸乳液作用在一起，能增韧补强，有效提高涂层硬度和耐擦伤性，改善了涂料光泽；各种助剂的配合使用使涂料具有较好的贮存稳定性和施工性。

2)所用成膜助剂为混合溶剂，可以在温度低湿度大的条件下仍具有较好的成膜效果，使所得涂膜较致密，附着力好。

具体实施方式

为能进一步理解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明所述的丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

为了调节涂料的酸碱性，使其更加适于使用，进一步包括如下重量份的组分：

其中，有机硅改性丙烯酸乳液的制备方法是：采用无皂乳液聚合，使用丙烯酸酯类，乙烯基烷氧基硅烷类单体或苯乙烯类单体，以过硫酸盐为引发剂，优化软单体和硬单体的配比，进行树脂聚合反应。所得树脂体系乳液稳定性好，成膜性能优异，固含量在45％以上。

其中，成膜助剂可由如下重量份的组分混合而成：三丙二醇丁醚60％-90％、醇酯-1210％-40％；三丙二醇甲醚60％-90％、DALPAD D 10％-40％；三丙二醇甲醚60％-90％、三丙二醇丁醚10％-40％；DALPAD H 20％-50％；丙二醇50％-80％；二乙二醇丁醚与乙二醇以3:1的比例复合；丙二醇丁醚与二乙二醇丁醚以2:1的比例复合；

或：单组分的DALPAD H；DALPAD D；DALPAD C；丙二醇甲醚；丙二醇丁醚等。

经进一步试验优化，所述的丙烯酸水性涂料包括如下重量份的组分：

其中，有机硅改性丙烯酸乳液的制备方法是：将过硫酸盐作为引发剂加入丙烯酸酯(硬单体)与丙烯酸(软单体)中，优化软单体和硬单体的比例，进行树脂聚合反应；再加入丙烯酸酯类、乙烯基烷氧基硅烷类单体或苯乙烯类单体，进行无皂化加成聚合反应，即得到所述有机硅改性丙烯酸乳液，所得树脂体系乳液稳定性好，成膜性能优异，固含量在50％以上。

其中，成膜助剂可由如下重量份的组分混合而成：三丙二醇丁醚60％-90％、醇酯-1210％-40％；三丙二醇甲醚60％-90％、DALPAD D 10％-40％；三丙二醇甲醚60％-90％、三丙二醇丁醚10％-40％；DALPAD H 20％-50％；丙二醇50％-80％；二乙二醇丁醚与乙二醇以3:1的比例复合；丙二醇丁醚与二乙二醇丁醚以2:1的比例复合；

或：单组分的DALPAD H；DALPAD D；DALPAD C；丙二醇甲醚；丙二醇丁醚等。

润湿剂为德国毕克公司的聚醚改性有机硅类化合物；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；所述消泡剂为德国毕克公司的有机硅类消泡剂；pH调节剂为美国陶氏化学AMP-95pH调节剂；纳米碳酸钙粒度为50nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为600目。

该配方采用核壳结构苯丙乳液的有机硅改性丙烯酸乳液，乳液稳定性好，成膜性能优异，优化后室温下添加少量成膜助剂即可达到好的成膜效果，各成分优化后作用在一起，能增韧补强，有效提高涂层硬度和耐擦伤性，改善涂料光泽，各种助剂的配合使用使涂料具有较好的贮存稳定性和施工性。混合溶剂的作用可以在低温高湿条件下仍具有较好的成膜效果，使所得涂膜较致密，附着力好。

下面再给出几个具体的实施例。

实施例1：

本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

利用该配方制备上述丙烯酸水性涂料的方法为：按照上述配方中各组分的含量，将水、纳米碳酸钙、膨润土、滑石粉、润湿剂、分散剂以及消泡剂加入高速分散缸中，高速搅拌分散，得到浆料；在该浆料中加入有机硅改性丙烯酸乳液与成膜助剂，搅拌分散，得到半成品，加入pH调节剂调节pH值至7-8；将半成品经由200目纱网过滤，得到丙烯酸水性涂料。

其中，有机硅改性丙烯酸乳液的制备方法是：将过硫酸盐作为引发剂加入丙烯酸酯(硬单体)与丙烯酸(软单体)中，优化软单体和硬单体的比例，进行树脂聚合反应；再加入丙烯酸酯类、乙烯基烷氧基硅烷类单体或苯乙烯类单体，进行无皂化加成聚合反应，即得到所述有机硅改性丙烯酸乳液。所得树脂体系乳液稳定性好，成膜性能优异，固含量在45％以上。成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚以1：2的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂为德国毕克公司的聚醚改性有机硅类化合物；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；所述消泡剂为德国毕克公司的有机硅类消泡剂；pH调节剂为美国陶氏化学AMP-95pH调节剂；纳米碳酸钙粒度为30-60nm；膨润土粒度为325目；滑石粉粒度为800目。

该涂料在使用时可适量加水稀释，可进行喷涂、淋涂、辊涂等。

实施例2：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

其中，成膜助剂为三丙二醇甲醚70％、DALPAD H 30％复配而成。

在该实施例中，润湿剂为德国毕克公司的聚醚改性有机硅类化合物；分散剂采用5040；所述消泡剂为德国毕克公司的有机硅类消泡剂；pH调节剂采用磷酸氢二钠；纳米碳酸钙粒度为30nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为700目。

实施例3：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚以1：1的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂采用K12；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；消泡剂采用聚醚类消泡剂；pH调节剂为美国陶氏化学AMP-95pH调节剂；纳米碳酸钙粒度为50nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为800目。

实施例4：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

成膜助剂由丙二醇丁醚与二乙二醇丁醚以2:1的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂采用聚醚改性有机硅类化合物；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；消泡剂采用GPE消泡剂；pH调节剂为美国陶氏化学AMP-95pH调节剂；纳米碳酸钙粒度为50nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为800目。

实施例5：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚以1：2的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂采用K14；分散剂为5040分散剂；消泡剂采用聚醚类消泡剂；pH调节剂为美国陶氏化学AMP-95pH调节剂；纳米碳酸钙粒度为40nm；膨润土粒度为325目；滑石粉粒度为500目。

实施例6：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

其中，成膜助剂由二乙二醇丁醚与乙二醇以3:1的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂采用K12；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；消泡剂采用聚醚类消泡剂；pH调节剂采用氢氧化钠；纳米碳酸钙粒度为50nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为800目。

实施例7：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

其中的成膜助剂由丙二醇丁醚与二乙二醇丁醚以2:1的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂采用K12；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；消泡剂采用聚醚类消泡剂；pH调节剂采用氢氧化钠；纳米碳酸钙粒度为50nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为800目。

实施例8：

与实施例1不同的是，本发明所述丙烯酸水性涂料，包括如下重量份的组分：

本实施例中，成膜助剂由丙二醇丁醚与二乙二醇丁醚以2:1的比例复配而成。

在该实施例中，润湿剂采用聚醚改性有机硅类化合物；分散剂为德国BK贝克吉利尼公司的聚丙烯酸盐类分散剂；消泡剂采用GPE消泡剂；pH调节剂为美国陶氏化学AMP-95pH调节剂；纳米碳酸钙粒度为50nm；膨润土粒度为300目；滑石粉粒度为800目。

根据本发明所述的丙烯酸水性涂料的配方，制作成的涂料与普通丙烯酸涂料进行对比，来验证本发明的先进性。

对比例1

目前较通用的丙烯酸涂料配方1，包括如下重量份的组分：

对比例2

目前较通用的丙烯酸涂料配方2，包括如下重量份的组分：

分别检测上述对比例以及实施例1～3的涂料各项性能，对比结果如表一。

表一

从表一可以看出，本发明所述的丙烯酸涂料相对于现有技术的丙烯酸涂料，具有较高固含量，较好的涂膜效果、优良的耐水性、耐磨性以及较高的硬度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种丙烯酸水性涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：

3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：

4.根据权利要求1或2所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，所述有机硅改性丙烯酸乳液的固含量大于45％，制备方法是：将过硫酸盐作为引发剂加入丙烯酸酯与丙烯酸中，进行树脂聚合反应；再加入丙烯酸酯类、乙烯基烷氧基硅烷类单体或苯乙烯类单体，进行无皂化加成聚合反应，即得到所述有机硅改性丙烯酸乳液。

5.根据权利要求1或2所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，所述成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚以1：1-3的比例复配而成。

6.根据权利要求1或2所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，所述润湿剂为聚醚改性有机硅类化合物。

7.根据权利要求1或2所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸盐类分散剂。

8.根据权利要求2所述的丙烯酸水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

9.一种丙烯酸水性涂料的制备方法，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的组分：

所述涂料的制备方法为：

将所述水、纳米碳酸钙、膨润土、滑石粉、润湿剂、分散剂以及消泡剂混合在一起，搅拌分散，得到浆料；

在所述浆料中加入所述有机硅改性丙烯酸乳液与成膜助剂，搅拌分散，得到半成品；

将所述半成品经由200目纱网过滤，得到丙烯酸水性涂料。

10.根据权利要求9所述丙烯酸水性涂料的制备方法，其特征在于，将所述半成品经由200目纱网过滤之前还具有步骤：在所述半成品中加入pH调节剂，调节pH值至7-8。