CN106995635A - 一种金属漆用水性高附着力高耐磨乳液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属漆用高附着力、高耐磨水性乳液，该乳液包括以下原料：水性丙烯酸类硬单体30‑40份、水性丙烯酸类软单体10‑15份、偏二氯乙烯单体10‑15份、无机耐磨减摩单体30‑40份、水性交联剂1‑3份、水性附着力促进剂1‑3份、溶剂水50‑60份。本发明原材料常见，经济性好；与金属亲和，结合力好，含有水性附着力促进剂再次增加结合力；乳液成分均匀、性能稳定、不易起泡，同时具有优良的耐磨性能及减摩能力；所有主要成份均无毒，环保；采用水基溶剂，一方面环保，另一方面普适性强，适用于大多数材料表面。

Description

一种金属漆用水性高附着力高耐磨乳液
技术领域
本发明涉及一种乳液，尤其涉及一种金属漆用高附着力、高耐磨水性乳液。
背景技术
随着人们环保意识的逐渐增强，水性乳液越来越受到人们的欢迎，而且水性乳液已广泛应用在建筑行业，在汽车行业亦有涉及。然而，由水性乳液制成的涂料，与使用有机溶剂型乳液制成的涂料相比，在实际使用时有耐磨性低、摩擦系数大、表面不光亮、易脱落等问题；同时，为了增加乳液某些方面的功能，部分水性乳液内还添加了影响环保或对人体有刺激作用的有机或含卤助剂。
在国内已申请的相关专利中，专利《一种金属漆乳液》(申请号：201410370400.1，公开日：2014.11.26)，公开了一种稳定性好，具有良好柔韧性、耐水性好、防爆裂、光泽度高的金属漆乳液，其表面光亮，与金属基体结合力好，但由于其未添加耐磨颗粒或减摩颗粒，当发生刮蹭时易损坏涂膜；另外，该发明通过使聚合物颗粒尺寸减小提高涂层的成膜能力，对与基体间结合力提升的效果并不明显。专利《一种耐磨减摩乳液及其喷涂在软金属表面的制备方法》(申请号：201010161294.8，公开日：2010.09.15)，公开了一种耐磨减摩乳液，其通过添加氧化铬、耐磨添加剂获得一定的耐磨减摩能力，但其未添加增加结合力的助剂，与金属基体 间的结合力并不高；也未添加增强耐磨减摩材料与乳液基体结合的助剂，一方面使得制得的乳液性能不均匀、不稳定，另一方面也使得使用该乳液获得的涂膜表面不光滑；同时，该乳液只能用于一部分软金属，如铝、铜等，其适用范围有限。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种环保、耐磨、减摩、结合力好、表面光亮、适用范围广的金属漆用水性高附着力耐磨乳液。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：该乳液是由下述重量份的原料组成的：水性丙烯酸类硬单体30-40份、水性丙烯酸类软单体10-15份、偏二氯乙烯单体10-15份、聚甘油酯I0.05-0.2份、引发剂1-2份、无机耐磨减摩材料30-40份、水性交联剂1-3份、水性附着力促进剂1-3份、纯净水50-60份。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：所述耐磨浆料优选为纳米氧化铝、粉末状二硫化钼与表面活化剂聚甘油脂II及聚丙烯酸钠混合均匀后的改性浆料，该浆料是由下述重量份的原料组成的：纳米氧化铝19-26份、粉末状二硫化钼10-15份，纯净水，聚甘油脂II0.1-0.2份，聚丙烯酸钠：0.2-0.5份，该单体可与所述偏二氯乙烯单体进行杂合，获得耐磨浆料，耐磨浆料的制取方法包括以下步骤：
a.将纳米氧化铝、粉末状二硫化钼、聚甘油脂II、偏二氯乙烯单体、20％-30％纯净水混合，进行功能单体的表面活化处理，获得预浆液；
b.将混合物料进行超声波处理3～6h，即得所述的耐磨浆料浆料。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：所述粉末状二硫化钼粒度为300-2500目。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：所述水性交联剂优选为封闭型异氰酸酯交联剂。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：所述丙烯酸类硬单体为醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种或它们的组合。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：所述丙烯酸类软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或它们的组合。
上述金属漆用水性高附着力耐磨乳液的制备方法包括以下步骤：
a.将水性丙烯酸类硬单体、水性丙烯酸类软单体、聚甘油酯、引发剂、pH调节剂和纯净水混合并搅拌均匀并升温至70-85℃进行反应，制成水性丙烯酸树脂共聚物乳液。
b.在保护气氛下，将耐磨浆料用高速振荡机振荡1.5-2小时，制得分散液；
c.将上述步骤制得的分散液加入水性丙烯酸树脂共聚物乳液中，用高速搅拌机进行搅拌20-40分钟，制得复合乳液；
d.然后将水性交联剂及水性附着力促进剂加入至已制得的上述复合乳液中，进行搅拌混合；
e.将上述步骤混合好的乳液加热至60～85℃进行交联稳固，保温2-3小时即制得所述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述方案，其原材料常见，经济性好；偏二氯乙烯单体参与聚合反应后可提高丙烯酸树脂乳液成膜后的硬度，将其与改性后的无机耐磨物质杂合，再参与聚合反应，一方面提升了乳液基体的硬度，另一方面也促使耐磨物质均匀稳定地分散在乳液中；主成份水性丙烯酸树脂共聚物乳液与金属亲和，结合力好，含有水性附着力促进剂再次增加结合力；水性交联剂的使用，将无机耐磨减摩材料与水性丙烯酸基体良好地结合起来，使制得的乳液成分均匀、性能稳定、不易起泡，同时具有优良的耐磨性能及减摩能力；所有主要成份均无毒，环保；采用水基溶剂，一方面环保，另一方面普适性强，适用于大多数材料表面；采用水性丙烯酸树脂共聚物乳液作为基体，原材料适用范围广，同时添加了水性附着力促进剂和水性交联剂，增加了乳液与基体的结合力，扩大了使用范围。
具体实施方式
实施例1：
该乳液是由下述重量份的原料组成的：苯乙烯5份、甲基丙烯酸甲酯25份、丙烯酸丁酯10份、无机耐磨减摩材料30份、偏二氯乙烯单体10份、封闭型异氰酸酯交联剂1份、水性附着力促进剂1份、纯净水60份、聚甘油酯I0.05份、引发剂1份。
其中：无机耐磨减摩材料优选为纳米氧化铝、粉末状二硫化钼与表面活化剂聚甘油脂II及聚丙烯酸钠混合均匀后的改性单体，该单体可与所述偏二氯乙烯单体进行杂合，获得耐磨浆料，该浆料是由下述重量份的原料组成 的：纳米氧化铝19份、2500目粉末状二硫化钼10份，纯净水，聚甘油脂0.1份，聚丙烯酸钠：0.2份。耐磨浆料的制取方法包括以下步骤：a.将纳米氧化铝、粉末状二硫化钼、聚甘油脂II、偏二氯乙烯单体、20％纯净水混合，进行功能单体的表面活化处理，获得预浆液；b.将混合物料进行超声波处理3～6h，即得所述的耐磨浆料。
上述金属漆用水性高附着力耐磨乳液的制备方法包括以下步骤：
a.将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、聚甘油酯、引发剂、pH调节剂和纯净水混合并搅拌均匀并升温至70℃进行反应，制成水性丙烯酸树脂共聚物乳液。
b.在保护气氛下，将耐磨浆料缓慢加入纯净水中，用高速振荡机振荡1.5小时，制得分散液；
c.将上述步骤制得的分散液加入水性丙烯酸树脂共聚物乳液中，用高速搅拌机进行搅拌20分钟，制得复合乳液；
d.然后将水性交联剂及水性附着力促进剂加入至已制得的上述复合乳液中，进行搅拌混合；
e.将上述步骤混合好的乳液加热至60℃进行交联稳固，保温2小时即制得所述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液。
实施例2：
该乳液是由下述重量份的原料组成的：丙烯腈20份、丙烯酸甲酯20份、丙烯酸乙酯10份、丙烯酸异辛酯5份、偏二氯乙烯单体15份、无机 耐磨减摩材料40份、封闭型异氰酸酯交联剂3份、水性附着力促进剂3份、纯净水50份、引发剂1份、聚甘油酯I0.05份、。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：无机耐磨减摩材料优选为纳米氧化铝、粉末状二硫化钼与表面活化剂聚甘油脂II及聚丙烯酸钠混合均匀后的改性单体，该单体可与所述偏二氯乙烯单体进行杂合，获得耐磨浆料，该浆料是由下述重量份的原料组成的：纳米氧化铝19份、2500目粉末状二硫化钼10份，纯净水，聚甘油脂0.1份，聚丙烯酸钠：0.2份。耐磨浆料的制取方法包括以下步骤：a.将纳米氧化铝、粉末状二硫化钼、聚甘油脂II、偏二氯乙烯单体、20％纯净水混合，进行功能单体的表面活化处理，获得预浆液；b.将混合物料进行超声波处理3～6h，即得所述的耐磨浆料。
上述金属漆用水性高附着力耐磨乳液的制备方法包括以下步骤：
a.将丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、聚甘油酯、引发剂、pH调节剂和纯净水混合并搅拌均匀并升温至85℃进行反应，制成水性丙烯酸树脂共聚物乳液。
b.在保护气氛下，将耐磨浆料缓慢加入纯净水中，用高速振荡机振荡2小时，制得分散液；
c.将上述步骤制得的分散液加入水性丙烯酸树脂共聚物乳液基体中，用高速搅拌机进行搅拌40分钟，制得复合乳液；
d.然后将水性交联剂及水性附着力促进剂加入至已制得的上述复合乳液中，进行搅拌混合；
e.将上述步骤混合好的乳液加热至85℃进行交联稳固，保温3小时即制得所述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液。
实施例3：
该乳液是由下述重量份的原料组成的：苯乙烯6份、甲基丙烯酸甲酯30份、丙烯酸丁酯12份、偏二氯乙烯单体12份、无机耐磨减摩材料30份、封闭型异氰酸酯交联剂2份、水性附着力促进剂2份、纯净水55份，引发剂2份、聚甘油酯I0.2份。
上述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液，其中：无机耐磨减摩材料优选为纳米氧化铝、粉末状二硫化钼与表面活化剂聚甘油脂II及聚丙烯酸钠混合均匀后的改性单体，该单体可与所述偏二氯乙烯单体进行杂合，获得耐磨浆料，该浆料是由下述重量份的原料组成的：纳米氧化铝19份、2500目粉末状二硫化钼10份，纯净水，聚甘油脂0.1份，聚丙烯酸钠：0.2份。耐磨浆料的制取方法包括以下步骤：a.将纳米氧化铝、粉末状二硫化钼聚甘油脂II、偏二氯乙烯单体、20％纯净水混合，进行功能单体的表面活化处理，获得预浆液；b.将混合物料进行超声波处理3～6h，即得所述的耐磨浆料。
上述金属漆用水性高附着力耐磨乳液的制备方法包括以下步骤：
a.将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、聚甘油酯、引发剂、pH调节剂和纯净水混合并搅拌均匀并升温至80℃进行反应，制成水性丙烯酸树脂共聚物乳液。
b.在保护气氛下，将耐磨浆料缓慢加入纯净水中，用高速振荡机振荡2小时，制得分散液；
c.将上述步骤制得的分散液加入水性丙烯酸树脂共聚物乳液基体中，用高速搅拌机进行搅拌40分钟，制得复合乳液；
d.然后将水性交联剂及水性附着力促进剂加入至已制得的上述复合乳液中，进行搅拌混合；
e.将上述步骤混合好的乳液加热至85℃进行交联稳固，保温3小时即制得所述的金属漆用水性高附着力耐磨乳液。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种金属漆用水性高附着力、高耐磨乳液，其特征在于：该乳液是由下述重量份的原料组成的：水性丙烯酸类硬单体30-40份、水性丙烯酸类软单体10-15份、偏二氯乙烯单体10-15份、聚甘油酯I 0.05-0.2份、引发剂1-2份、pH调节剂0.01-0.05份、无机耐磨减摩单体30-40份、水性交联剂1-3份、水性附着力促进剂1-3份、纯净水50-60份。
2.根据权利要求1所述的金属漆用水性高附着力高耐磨乳液，其特征在于：所述无机耐磨单体优选为纳米氧化铝、粉末状二硫化钼与表面活化剂聚甘油脂II及聚丙烯酸钠混合均匀后的改性单体，该单体是由下述重量份的原料组成的：纳米氧化铝19-26份、粉末状二硫化钼10-15份，纯净水，聚甘油脂II 0.1-0.2份，聚丙烯酸钠0.2-0.5份，该单体与所述偏二氯乙烯单体进行杂合，获得耐磨浆料。
3.如权利要求2所述耐磨浆料的制取方法，其特征是包括以下步骤：
a.将纳米氧化铝、粉末状二硫化钼、聚甘油脂II、偏二氯乙烯单体、20％-30％纯净水混合，进行功能单体的表面活化处理，获得预浆液；
b.将混合物料进行超声波处理3～6h，即得所述的耐磨浆料。
4.根据权利要求2所述的金属漆用水性高附着力高耐磨乳液，其特征在于：所述粉末状二硫化钼粒度为300-2500目。
5.根据权利要求1所述的金属漆用水性高附着力高耐磨乳液，其特征在于：所述水性交联剂优选为封闭型异氰酸酯交联剂。
6.根据权利要求1所述的金属漆用水性高附着力高耐磨乳液，其特征在于：所述丙烯酸类硬单体为醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的金属漆用水性高附着力高耐磨乳液，其特征在于：所述丙烯酸类软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或它们的组合。
8.根据权利要求1所述金属漆用水性高附着力高耐磨乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将水性丙烯酸类硬单体、水性丙烯酸类软单体、余量的聚甘油酯、引发剂、pH调节剂和余量的纯净水混合、搅拌均匀并升温至70-85℃进行反应，制成水性丙烯酸树脂共聚物乳液。
b.在保护气氛下，将耐磨浆料用高速振荡机振荡1.5-2小时，制得分散液；
c.将上述步骤制得的分散液加入水性丙烯酸树脂共聚物乳液中，用高速搅拌机进行搅拌20-40分钟，制得复合乳液；
d.然后将水性交联剂及水性附着力促进剂加入至已制得的上述复合乳液中，进行搅拌混合；
e.将上述步骤混合好的乳液加热至60～85℃进行交联稳固，保温2-3小时即制得所述的金属漆用水性高附着力高耐磨乳液。
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