CN105885582A - 一种水性塑料漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性塑料漆及其制备方法，属于涂料加工技术领域。其由水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、成膜助剂、水性色浆、羟乙基纤维素、滑石粉、消泡剂、流平剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、二甲基乙醇胺和去离子水按一定比分组成。本发明漆膜附着力强、光泽度好、硬度强同时具有一定的阻燃效果，安全可靠。

Description

一种水性塑料漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性塑料漆及其制备方法，属于涂料加工技术领域。
背景技术
水性漆就是以水稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、甲醛和有毒重金属，其五毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等热点。可使用在木器、金属、塑料、建筑表面等多种材质上。
专利CN 201310509519.8公开了一种水性塑料漆，由下述重量份的原料组成：水性丙烯酸乳液35～50份成膜助剂10～20份，水性色浆10～20份，哑浆2～5份，蜡浆1～5份，去离子水20～60份，消泡剂1-10份，流平剂0.1-2份，增稠剂5-10份，二甲基乙醇胺1-5份。虽然也做到了无毒害的特点，但是在使用时，其漆膜的附着力强度不足，易脱落；光泽度低；硬度低，不耐用；且不具备防火功能，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种附着力强、光泽度好、硬度高且耐火的水性塑料漆及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种水性塑料漆，其特征在于：所述水性塑料漆由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂20～45份，水性环氧树脂5～25份，成膜助剂8～15份，水性色浆6～15份，羟乙基纤维素5～15份，滑石粉3～18份，消泡剂1～10份，流平剂0.1～2份，阻燃剂2～8份，纳米二氧化硅3～5份，二甲基乙醇胺1～5份，去离子水15～60份。
进一步地，所述水性塑料漆由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂26份，水性环氧树脂10份，成膜助剂10份，水性色浆10份，羟乙基纤维素8份，滑石粉5份，消泡剂2份，流平剂1份，阻燃剂4份，纳米二氧化硅4份，二甲基乙醇胺2份，去离子水18份。
水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂配合使用，改善涂膜的内应力，增强了漆膜附着力；流平剂的使用，提高了体系在中、低剪切速率下的粘度，使得水性塑料漆具有优异的抗流挂性和方颜料沉降性能，提高了产品成膜的光泽度；纳米二氧化硅的加入配合使用则有效地提高了漆膜的硬度、耐老化性和光学透明性；同时还具有一定的阻燃效果，安全可靠。羟乙基纤维素作为增稠剂不仅可以使水性塑料漆变得粘稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予水性塑料漆优异的机械性能和贮存稳定性。滑石粉则具有润滑性、耐火性、绝缘性、熔点高、遮盖力良好、光泽好、吸附力强等优点。二甲基乙醇胺则起到助溶的作用。
进一步地，所述成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚，可以极大的改善水性塑料漆的成膜性能，明显降低最低成膜温度的同时还改善了漆膜的聚结性、耐候性、耐擦洗性及展色性，式得漆膜具有良好的储存稳定性。
进一步地，所述消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂，能够快速消泡、效率高、消泡持久、经济性好，同时能在水中分散二变成具有适度稳定性的乳液，在酸性及碱性条件下皆有效。
进一步地，所述阻燃剂为质量分数比为1:1的磷酸铵盐和氯化锡的混合物。磷酸铵盐的热降解产物能够促使聚合物表面迅速脱水炭化形成炭化层，而单质碳不能进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，从而起到阻燃保护的作用，氯化锡同样具有阻燃效果，两者配合使用更加安全可靠。
进一步地，所述水性色浆由以下质量分数组分组成：有机颜料30～50份，润湿分散剂7～35份，消泡剂0.1～0.4份，去离子水10～50份。
润湿分散剂能够促进有机颜料分散，保持分散稳定，悬浮有机颜料颗粒，防止沉淀。
进一步地，所述水性色浆的制备方法为：将有机颜料、润湿分散剂、消泡剂和去离子水混合搅拌预分散，直至无生粉；然后高速搅拌分散30～60分钟至均匀；最后在篮式砂磨机中研磨至细度达到2μm以下即可。
进一步地，上述水性塑料漆，其制备方法包括如下步骤：
（1）在装有高速分散机的容器中加入去离子水，在转速为200～400rpm的搅拌状态下，加入水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂，搅拌8 ～10分钟，得到混合物A；
（2）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物A中加入消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌10～25分钟得到混合物B；
（3）在转速为60～120rpm的搅拌状态下，向混合物B中加入水性色浆，然后调整转速至200～300rpm搅拌10～25分钟得到混合物C；
（4）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物C中加入成膜助剂、阻燃剂和羟乙基纤维素，保持转速搅拌10～25分钟即可得到成品。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明所提供的水性塑料漆通过水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂配合使用，改善涂膜的内应力，增强了漆膜附着力；流平剂的使用，提高了体系在中、低剪切速率下的粘度，使得水性塑料漆具有优异的抗流挂性和方颜料沉降性能，提高了产品成膜的光泽度；纳米二氧化硅的加入配合使用则有效地提高了漆膜的硬度、耐老化性和光学透明性；同时还具有一定的阻燃效果，安全可靠。
具体实施方式
通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
本实施例由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂26份，水性环氧树脂10份，丙二醇丁醚10份，水性色浆10份，羟乙基纤维素8份，滑石粉5份，非硅酮矿物油系消泡剂2份，流平剂1份，阻燃剂4份，纳米二氧化硅4份，二甲基乙醇胺2份，去离子水18份。
其中水性色浆的制备方法为：将有机颜料40份，润湿分散剂20份，消泡剂0.2份，去离子水39.8份混合搅拌预分散，直至无生粉；然后高速搅拌分散30～60分钟至均匀，最后在篮式砂磨机中研磨至细度达到2μm以下即可。
阻燃剂则为质量分数比为1:1的磷酸铵盐和氯化锡的混合物。
制备方法包括如下步骤：
（1）在装有高速分散机的容器中加入去离子水，在转速为200～400rpm的搅拌状态下，加入水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂，搅拌8 ～10分钟，得到混合物A；
（2）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物A中加入消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌10～25分钟得到混合物B；
（3）在转速为60～120rpm的搅拌状态下，向混合物B中加入水性色浆，然后调整转速至200～300rpm搅拌10～25分钟得到混合物C；
（4）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物C中加入成膜助剂、阻燃剂和羟乙基纤维素，保持转速搅拌10～25分钟即可得到成品。
将成品加入喷枪的罐子中，对塑料面进行喷涂。
按照GB/T9286-1998的测定方法对涂膜进行测定，测定结果为喷涂粘度在9秒左右，喷涂后流平时间约为2分钟，附着力为1级。待其固化后置于紫外灯箱中，按照GB14522-93标准，4小时光照、4小时黑暗的方法照射4天后，观察漆膜颜色并未发黄，附着力仍为1级；按照GB/T 6739-2006铅笔法测定漆膜硬度为3H级。
实施例2
本实施例由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂20份，水性环氧树脂5份，丙二醇丁醚8份，水性色浆12份，羟乙基纤维素10份，滑石粉8份，非硅酮矿物油系消泡剂2份，流平剂2份，阻燃剂5份，纳米二氧化硅3份，二甲基乙醇胺3份，去离子水22份。
其中水性色浆的制备方法为：将有机颜料35份，润湿分散剂25份，消泡剂0.3份，去离子水39.7份。混合搅拌预分散，直至无生粉；然后高速搅拌分散30～60分钟至均匀，最后在篮式砂磨机中研磨至细度达到2μm以下即可。
阻燃剂则为质量分数比为1:1的磷酸铵盐和氯化锡的混合物。
制备方法包括如下步骤：
（1）在装有高速分散机的容器中加入去离子水，在转速为200～400rpm的搅拌状态下，加入水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂，搅拌8 ～10分钟，得到混合物A；
（2）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物A中加入消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌10～25分钟得到混合物B；
（3）在转速为60～120rpm的搅拌状态下，向混合物B中加入水性色浆，然后调整转速至200～300rpm搅拌10～25分钟得到混合物C；
（4）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物C中加入成膜助剂、阻燃剂和羟乙基纤维素，保持转速搅拌10～25分钟即可得到成品。
将成品加入喷枪的罐子中，对塑料面进行喷涂。
按照GB/T9286-1998的测定方法对涂膜进行测定，测定结果为喷涂粘度在12秒左右，喷涂后流平时间约为2分钟，附着力为1级。待其固化后置于紫外灯箱中，按照GB14522-93标准，4小时光照、4小时黑暗的方法照射4天后，观察漆膜颜色并未发黄，附着力仍为1级；按照GB/T 6739-2006铅笔法测定漆膜硬度为2H级。
实施例3
本实施例由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂34份，水性环氧树脂15份，丙二醇丁醚8份，水性色浆6份，羟乙基纤维素8份，滑石粉3份，非硅酮矿物油系消泡剂2份，流平剂1份，阻燃剂2份，纳米二氧化硅3份，二甲基乙醇胺3份，去离子水16份。
其中水性色浆的制备方法为：将有机颜料45份，润湿分散剂30份，消泡剂0.2份，去离子水24.8份。混合搅拌预分散，直至无生粉；然后高速搅拌分散30～60分钟至均匀，最后在篮式砂磨机中研磨至细度达到2μm以下即可。
阻燃剂则为质量分数比为1:1的磷酸铵盐和氯化锡的混合物。
制备方法包括如下步骤：
（1）在装有高速分散机的容器中加入去离子水，在转速为200～400rpm的搅拌状态下，加入水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂，搅拌8 ～10分钟，得到混合物A；
（2）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物A中加入消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌10～25分钟得到混合物B；
（3）在转速为60～120rpm的搅拌状态下，向混合物B中加入水性色浆，然后调整转速至200～300rpm搅拌10～25分钟得到混合物C；
（4）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物C中加入成膜助剂、阻燃剂和羟乙基纤维素，保持转速搅拌10～25分钟即可得到成品。
将成品加入喷枪的罐子中，对塑料面进行喷涂。
按照GB/T9286-1998的测定方法对涂膜进行测定，测定结果为喷涂粘度在13秒左右，喷涂后流平时间约为2分钟，附着力为1级。待其固化后置于紫外灯箱中，按照GB14522-93标准，4小时光照、4小时黑暗的方法照射4天后，观察漆膜颜色并未发黄，附着力仍为1级；按照GB/T 6739-2006铅笔法测定漆膜硬度为3H级。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水性塑料漆，其特征在于：所述水性塑料漆由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂20～45份，水性环氧树脂5～25份，成膜助剂8～15份，水性色浆6～15份，羟乙基纤维素5～15份，滑石粉3～18份，消泡剂1～10份，流平剂0.1～2份，阻燃剂2～8份，纳米二氧化硅3～5份，二甲基乙醇胺1～5份，去离子水15～60份。
2.根据权利要求1所述的水性塑料漆，其特征在于：所述水性塑料漆由以下重量分数组分组成：水性丙烯酸树脂26份，水性环氧树脂10份，成膜助剂10份，水性色浆10份，羟乙基纤维素8份，滑石粉5份，消泡剂2份，流平剂1份，阻燃剂4份，纳米二氧化硅4份，二甲基乙醇胺2份，去离子水18份。
3.根据权利要求1或2所述的水性塑料漆，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚。
4.根据权利要求1或2所述的水性塑料漆，其特征在于：所述消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂。
5.根据权利要求1或2所述的水性塑料漆，其特征在于：所述阻燃剂为质量分数比为1:1的磷酸铵盐和氯化锡的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的水性塑料漆，其特征在于：所述水性色浆由以下质量分数组分组成：有机颜料30～50份，润湿分散剂7～35份，消泡剂0.1～0.4份，去离子水10～50份。
7.如权利要求6所述的水性塑料漆，其特征在于：所述水性色浆的制备方法为：将有机颜料、润湿分散剂、消泡剂和去离子水混合搅拌预分散，直至无生粉；然后高速搅拌分散30～60分钟至均匀；最后在篮式砂磨机中研磨至细度达到2μm以下即可。
8.如权利要求1所述的水性塑料漆，其制备方法包括如下步骤：
（1）在装有高速分散机的容器中加入去离子水，在转速为200～400rpm的搅拌状态下，加入水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂，搅拌8 ～10分钟，得到混合物A；
（2）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物A中加入消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺、滑石粉和纳米二氧化硅，搅拌10～25分钟得到混合物B；
（3）在转速为60～120rpm的搅拌状态下，向混合物B中加入水性色浆，然后调整转速至200～300rpm搅拌10～25分钟得到混合物C；
（4）在转速为200～300rpm的搅拌状态下，向混合物C中加入成膜助剂、阻燃剂和羟乙基纤维素，保持转速搅拌10～25分钟即可得到成品。
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