CN106519838A - 耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料及其制备方法。所述涂料至少包括按照重量份比如下的组分：丙烯酸乳液20～50份；改性水性聚氨酯分散体5～20份；助剂2～3份；成膜助剂2～4份；填料35～40份；水9～15份。本发明为一种单组分丙烯酸地坪漆，采用丙烯酸聚合物为丙烯酸乳液结合改性水性聚氨酯分散体，表现出良好的钙离子稳定性、冻融稳定性、耐水白化性、机械稳定性和耐磨性；且由于以水作为分散介质，挥发的有机化合物量少，安全环保；更重要的是抗污能力和防腐蚀能力良好，可以直接在潮湿基体表面上施工，表现出良好的透气性。

Description

耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及丙烯酸地坪漆技术领域，尤其涉及一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料及其制备方法。

背景技术

丙烯酸地坪涂料，又称亚克力地坪涂料。以其优良的耐候性、耐用性、成本低而被大量用于户外的硬地球场，尤其是学校、小区等的户外篮球场、网球场、羽毛球场、防滑跑道、地面彩化等。

由于常见的溶剂型丙烯酸地坪涂料存在大量的挥发性有机溶剂，不环保、溶剂稀释剂消耗量大，对施工人员的毒害作用比较大。而水性丙烯酸涂料由于基本不含有机溶剂，VOC很低，为环境友好型涂料，而且成本相对更低、耐用性能可以满足普通球场地坪的使用要求，维修容易、简便，因而水性丙烯酸地坪涂料越来越受到重视。水性丙烯酸地坪涂料最适合用于水泥混凝土地基的硬地球场使用，通常厚度为1～1.5mm。这种水性涂料必须能够保证在户外使用年限5～10年。因此，要求涂料的底漆、中涂、面漆所构成的地坪体系要耐热胀冷缩、日晒雨淋、耐踩踏、防滑，容易修补。要达到上述要求，对底漆、中涂漆、面漆都要有特殊要求。

目前由于诸多原因，导致水性丙烯酸涂料在地坪行业没能得到很好的推广和应用。主要是因为水性丙烯酸涂料的技术不成熟，如对基体表面处理要求高，不能有油、灰等污染物，冬天温度低、夏天湿度大等都对水性丙烯酸涂料的施工造成影响，耐候性不佳；技术人员、施工人员、管理人员等各个层次都对水性丙烯酸涂料了解较溶剂型涂料浅，没有给予足够的重视；而且，涂料在抗污能力和防腐蚀能力方面，均有待提高。现市面上存在的水性丙烯酸普遍存在以下缺陷：1)在潮湿混凝土土基面的附着力差和起泡现象；2)在户外的耐候性和耐磨性较差；3)成本普遍偏高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料及其制备方法，以解决现有水性丙烯酸地坪漆耐候、耐磨性不佳、抗污性能以及防腐蚀性能存在缺陷、在潮湿基面附着力差和起泡等问题。

本发明的另一个目的还在于提供了该耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，至少包括按照重量份如下的组分

相应地，本发明实施例提供了耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法，所述方法至少包括以下步骤：

按如上所述的配方称取各组分；

将称取的所述水、分散剂、消泡剂、增稠剂、防霉剂进行混合处理，获得第一混合液；

将所述硅微粉、高岭土、滑石粉、蜡粉加入所述第一混合液中进行混合处理，获得第二混合液；

将所述丙烯酸乳液、改性水性聚氨酯分散体、流变助剂、杀菌剂加入所述第二混合液中进行混合处理，得到耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料。

本发明上述实施例提供的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，为一种单组分丙烯酸地坪漆，采用丙烯酸聚合物为丙烯酸乳液结合改性水性聚氨酯分散体，表现出良好的钙离子稳定性、冻融稳定性、耐水白化性、机械稳定性和耐磨性；且以水作为分散介质，挥发的有机化合物量少，安全环保；更重要的是抗污能力和防腐蚀能力良好，可以直接在潮湿基面尤其是混凝土基面上施工，表现出良好的透气性。

本发明上述实施例提供的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法，工艺简单、设备需求不高、制作时长短，可以现场配置，方便携带原料。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，至少包括按照重量份如下的组分

下面对本发明配方做进一步的解释。

在优选实施例中，丙烯酸乳液采用巴德富丙烯酸酯聚合物，该类聚合物具有优异的钙离子稳定性、冻融稳定性、耐水白化性以及机械稳定性。

优选地，改性水性聚氨酯分散体为万华化学的水性聚氨酯分散体，用于该地坪漆中，表现出良好的高硬度、高柔韧性，并且成膜性能好，干燥快，耐磨性能优异，可以很好的满足本发明实施例的目的。

优选地，上述2～3份的助剂中，包括：

进一步优选地，分散剂为通用型聚羧酸铵盐分散剂；所使用的分散剂不影响体系光泽、耐水性好，低泡，稳定性好，可降低消泡剂用量，且易于操作、贮存展性好、分散性强、配方重现性好，良好的性价比。

增稠剂为触变型增稠剂膨润土；触变型增稠剂膨润土的优点在于，触变性增稠作用明显，放置颜料沉降，并可改善漆膜脱水收缩现象。

消泡剂为石蜡类消泡剂，石蜡类消泡剂具有持久的消泡能力，可以长期防止涂料起泡，并且使涂料有更好的外观，没有残泡、缩孔或鱼眼等问题。

防霉剂为可泵送型防霉防藻剂；和/或流变助剂为无溶剂非离子型聚氨酯流变改性剂中的至少一种；和/或杀菌剂为异噻咪唑啉酮类杀菌剂，该类型杀菌剂不含甲醛，也不含有机挥发物。

上述助剂在所述配比下，发生协同作用，整体呈现出良好的润湿性，使得获得的地坪漆能很好的润湿基面，提高漆的整体附着力。

优选地，成膜助剂为十二碳醇酯。该类碳醇酯沸点为250℃～260℃，水解稳定性良好，有利于被吸收在乳液粒子上，软化乳液粒子并且在涂料制漆时引起更好的融合。

优选地，上述35～40份的填料中，包括：

优选地，硅微粉为目数为600目的活性硅微粉；高岭土为1250目煅烧高岭土；滑石粉为1250目石英粉；该粉料体系不仅仅具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、化学性能稳定、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，并且在2000r/min的转速下分散半小时即可达到50μm及以下的细度。

优选地，所述蜡粉为水性聚乙烯蜡(也叫做氧化蜡)，该类型蜡粉具有耐磨、爽滑、抗划伤等性能。

在上述各个组分的前提下，本发明耐候型水性丙烯酸地坪漆的另一个优选实施例为，包括按照重量份比的如下组分

本发明实施例提供的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，为一种单组分丙烯酸地坪漆，采用丙烯酸聚合物为丙烯酸乳液结合改性水性聚氨酯分散体，表现出良好的钙离子稳定性、冻融稳定性、耐水白化性、机械稳定性和耐磨性；且由于以水作为分散介质，挥发的有机化合物量少，安全环保；更重要的是抗污能力和防腐蚀能力良好，可以直接在潮湿基表面尤其是潮湿混凝土基面上施工，表现出良好的透气性。

相应地，本发明实施例在提供该耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的配方基础上，还提供了该耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法。

在一实施例中，该耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法至少包括以下步骤：

按如上所述的配方称取各组分；

将称取的所述水、分散剂、消泡剂、增稠剂、防霉剂进行混合处理，获得第一混合液；

将所述硅微粉、高岭土、滑石粉、蜡粉加入所述第一混合液中进行混合处理，获得第二混合液；

将所述丙烯酸乳液、改性水性聚氨酯分散体、流变助剂、杀菌剂加入所述第二混合液中进行混合处理，得到耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料。

作为优选地，上述第一混合液在混合时，按照800～1200r/min的搅拌速度分散5～10min；形成第二混合液时，按照2000～2500r/min的搅拌速度分散15～25min；第一混合液与第二混合液混合时，按照800～1200r/min的搅拌速度分散5～10min。

本发明实施例提供的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法，工艺简单、设备需求不高、制作时常短，可以现场配置，方便携带原料，有利于提高涂料的生产效率。

进一步地，本发明在提供上述耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料配方及其制备方法的基础上，还提供了该耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的一种使用方法，尤其适用于户外球场、公共绿岛、工厂、办公室等地面。

具体地，在使用过程中，需要采用稀释剂对上述耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料进行稀释，以满足刷涂、喷涂等对涂料粘度的要求，一般按照重量份比为漆：稀释剂＝100：10进行稀释。

作为优选地，所述稀释剂为去离子水。

为了更好的说明本发明的技术方案，下面通过多个具体实施例对本发明配方做进一步的说明。

实施例1

实施例1耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的原料配方重量百分比列于表1中，具体如下。

表1实施例1配方组分的重量份

组分	重量份	组分	重量份
				水	14	滑石粉	12.5
分散剂	0.2	蜡粉	1
				消泡剂	0.3	成膜助剂	2
增稠剂	1	丙烯酸乳液	20
				防霉剂	0.1	水性聚氨酯分散体	20
硅微粉	20	流变助剂	0.8
				高岭土	8	杀菌剂	0.1

上述实施例1耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备过程为：

按照表1所示的配方称取各组分，在800r/min转速下依次加入14kg水，0.2kg分散剂，0.2kg消泡剂，1kg增稠剂，0.1kg防霉剂，以1200r/min搅拌速度分散5min，获得第一混合液；

向所述第一混合液中加入20kg硅微粉、8kg高岭土、12.5kg滑石粉、1kg蜡粉、2kg成膜助剂，以2000r/min搅拌速度分散20min，获得第二混合液；

将所述20kg丙烯酸乳液、20kg改性水性聚氨酯分散体、余下的0.1kg消泡剂加入第二混合液中，以800r/min搅拌速度分散5min，然后在1200r/min的搅拌速度下加入0.8kg流变助剂、0.1kg杀菌剂，继续搅拌5min，得到实施例1所需的涂料。

实施例2

实施例2耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的原料配方重量百分比列于表2中，具体如下。

表2实施例2配方组分的重量份

组分	重量份	组分	重量份
				水	14	滑石粉	12.5
分散剂	0.2	蜡粉	1
				消泡剂	0.3	成膜助剂	2
增稠剂	1	丙烯酸乳液	30
				防霉剂	0.1	水性聚氨酯分散体	10
硅微粉	20	流变助剂	0.8
				高岭土	8	杀菌剂	0.1

上述实施例2耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备过程为：

按照表2所示的配方称取各组分，在800r/min的转速下依次加入14kg水，0.2kg分散剂，0.2kg消泡剂，1kg增稠剂，0.1kg防霉剂，以1200r/min搅拌速度分散5min，获得第一混合液；

向所述第一混合液中加入20kg硅微粉、8kg高岭土、12.5kg滑石粉、1kg蜡粉、2kg成膜助剂，以2000r/min的搅拌速度分散20min，获得第二混合液；

将所述30kg丙烯酸乳液、10kg改性水性聚氨酯分散体、余下的0.1kg消泡剂加入第二混合液中，以800r/min的搅拌速度分散5min，然后在1200r/min的搅拌速度下加入0.8kg流变助剂、0.1kg杀菌剂，继续搅拌5min，得到实施例2所需的涂料。

实施例3

实施例3耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的原料配方重量百分比列于表3中，具体如下。

表3实施例3配方组分的重量份

组分	重量份	组分	重量份
				水	14	滑石粉	7.5
分散剂	0.2	蜡粉	1
				消泡剂	0.3	成膜助剂	2
增稠剂	1	丙烯酸乳液	40
				防霉剂	0.1	水性聚氨酯分散体	5
硅微粉	20	流变助剂	0.8
				高岭土	8	杀菌剂	0.1

上述实施例3耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备过程为：

按照表3所示的配方称取各组分，在800r/min的转速下依次加入14kg水，0.2kg分散剂，0.2kg消泡剂，1kg增稠剂，0.1kg防霉剂，以1200r/min搅拌速度分散5min，获得第一混合液；

向所述第一混合液中加入20kg硅微粉、8kg高岭土、7.5kg滑石粉、1kg蜡粉、2kg成膜助剂，以2000r/min搅拌速度分散20min，获得第二混合液；

将所述40kg丙烯酸乳液、5kg改性水性聚氨酯分散体、余下的0.1kg消泡剂加入第二混合液中，以800r/min搅拌速度分散5min，然后在1200r/min的搅拌速度下加入0.8kg流变助剂、0.1kg杀菌剂，继续搅拌5min，得到实施例3所需的涂料。

实施例4

实施例4耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的原料配方重量百分比列于表4中，具体如下。

表4实施例4配方组分的重量份

组分	重量份	组分	重量份
				水	9	滑石粉	7.5
分散剂	0.2	蜡粉	1
				消泡剂	0.3	成膜助剂	2
增稠剂	1	丙烯酸乳液	50
				防霉剂	0.1	水性聚氨酯分散体	5
硅微粉	15	流变助剂	0.8
				高岭土	8	杀菌剂	0.1

上述实施例4耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备过程为：

按照表4所示的配方称取各组分，在800r/min的转速下依次加入9kg水，0.2kg分散剂，0.2kg消泡剂，1kg增稠剂，0.1kg防霉剂，以1200r/min搅拌速度分散5min，获得第一混合液；

向所述第一混合液中加入15kg硅微粉、8kg高岭土、7.5kg滑石粉、1kg蜡粉、2kg成膜助剂，以2000r/min搅拌速度分散20min，获得第二混合液；

将所述50kg丙烯酸乳液、5kg改性水性聚氨酯分散体、余下的0.1kg消泡剂加入第二混合液中，以800r/min搅拌速度分散5min，然后在1200r/min的搅拌速度下加入0.8kg流变助剂、0.1kg杀菌剂，继续搅拌5min，得到实施例4所需的涂料。

为了更好的说明实施例1～4获得的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的性质，对获得的涂料进行性能测试，测试结果如表5所示。

表5实施例1～4基本性能测试结果

从表5中可知，该发明的耐酸碱盐腐蚀性能优异，漆膜的基本性能均符合GB/T22374-2008的测试要求。

同时，还进行耐磨性、人工气候老化和人工辐射暴露性能以及耐低温水白恢复性能测试。

制备样品时，丙烯酸乳液的重量份变化而其他组分固定不变(具体地，其他组分的重量份为：改性水性聚氨酯分散体5份、分散剂0.2份、消泡剂0.3份、增稠剂1份、防霉剂0.1份、流变助剂0.8份、杀菌剂0.1份、成膜助剂2份、硅微粉15份、高岭土8份、滑石粉7.5份、蜡粉1份，水则根据粘稠度进行调节)，以检验丙烯酸乳液对本发明实施例地坪漆性能的影响。具体测试方法及结果如下。

1)耐磨性测试：

具体测试方法按照GB/T1768漆膜耐磨性能的测试方法，并与普通水性丙烯酸地坪漆涂料(本实施例的普通水性丙烯酸地坪漆涂料为长沙奥克拉防水涂料有限公司生产的瓦盾水性丙烯酸地坪涂料)进行对比，测试结果如表6所示。

表6耐磨性能测试

从表6中可知，当丙烯酸乳液的添加量大于25份的时候，在耐磨性方面表现出了本发明实施例的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的优于普通水性丙烯酸地坪漆涂料的特点，并且都符合标准GB/T22374-2008(≤0.06g)的测试要求。

2)人工气候老化和人工辐射暴露性能测试：

按照GB/T1865规定进行，并按照GB/T1766进行评定，其中变色等级按照GB/T1766-1995中的4.2.2进行。

选取150mm×70mm×(4～6)的湿石棉纤维水泥平板，干膜厚度40±5μm，养护7d，用锡纸包住一半，放入340nm波长的耐UV测试，测试结果如表7所示。

表7人工气候老化测试情况

从表7中可知，耐人工气候老化测试400h后，当丙烯酸乳液的添加量在20～60份的范围内，耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料都没出现起泡，剥落，裂纹和粉化现象；而普通水性丙烯酸地坪漆涂料出现轻微起泡和粉化现象。因此耐人工气候老化：耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料＞普通水性丙烯酸地坪漆涂料。

3)低温耐水白恢复性能测试：

按照GB/T1733规定进行。

选取150mm×70mm×(4～6)的湿石棉纤维水泥平板，在温度10℃，湿度50％的微电脑恒温恒湿试验机中测试，干膜厚度40±5μm，保养7d，测试结果如表8所示。

表8低温耐水白恢复性能测试情况

从表8中可知，当丙烯酸乳液添加量在20～60份的范围内，耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，在温度为10℃，湿度50％的情况下，漆膜性能良好，并且在2～4h内可恢复。而普通水性丙烯酸地坪漆涂料漆膜放置在常温无法恢复。因此低温耐水白恢复性能：耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的＞普通水性丙烯酸地坪漆涂料。

综上所述，产品的性能随着丙烯酸乳液的添加量而递增，但是到达50份，后，添加量的提高对产品性能的影响不大；考虑成本和生产实际情况，丙烯酸乳液的添加量≤50份，其经济效益最佳。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：至少包括按照重量份比如下的组分

2.如权利要求1所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述2～3份的助剂中，包括：

3.如权利要求1所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述35～40份的填料中，包括：

4.如权利要求1所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂。

5.如权利要求1所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述消泡剂为刮涂和喷涂用消泡剂。

6.如权利要求1所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述成膜助剂为十二碳醇酯。

7.如权利要求2所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述流变助剂为无溶剂非离子型聚氨酯流变改性剂中的至少一种；和/或所述异噻咪唑啉酮类杀菌剂。

8.如权利要求3所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：所述蜡粉为聚乙烯蜡。

9.如权利要求1～8任一所述的耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料，其特征在于：至少包括按照重量份比的如下组分

10.一种耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料的制备方法，至少包括以下步骤：

按权利要求1-8任一所述的配方称取各组分；

将称取的所述水、分散剂、消泡剂、增稠剂、防霉剂进行混合处理，获得第一混合液；

将所述硅微粉、高岭土、滑石粉、蜡粉加入所述第一混合液中进行混合处理，获得第二混合液；

将所述丙烯酸乳液、改性水性聚氨酯分散体、流变助剂、杀菌剂加入所述第二混合液中进行混合处理，得到耐候型水性丙烯酸地坪漆涂料。