CN107365549A - 一种水性单组份桔纹漆及其制备方法 - Google Patents

一种水性单组份桔纹漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域,具体公开一种水性单组份桔纹漆及其制备方法,所述桔纹漆按重量百分比计,由以下组份组成:水性环氧改性丙烯酸乳液:40‑60%,pH调节剂:0.4‑0.6%,锤纹剂乳液:2‑5%,助溶剂:5‑10%,分散剂:0.5‑1.5%,消泡剂:0.5‑0.8%,防闪锈剂:0.5‑2%,增稠剂:1‑2%,防沉剂:2‑4%,颜料:8‑15%,填料:10‑15%,去离子水:7‑15%。本发明涂料干燥速度、热稳定性、附着力、硬度、柔韧性、耐水性、耐冲击力性能优异,且VOC含量低,漆膜立体感更强,同时制备方法和施工工艺简单,使用方便。

Description

一种水性单组份桔纹漆及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种水性单组份桔纹漆及其制备方法。
背景技术
[0002] 桔纹漆又称为户外桔纹漆,桔形漆,耐候型桔纹漆,自干型桔纹漆,橘皮漆等。桔纹 漆是一种高级的工业美术漆,适用于电脑、机床、精密仪器、医疗器械、金属构等贵重仪器设 备的表面涂装。因其具有装饰效果美观、华贵、典雅大方、硬度高等优点,而被广大消费者群 众所认可和喜爱。但传统的桔纹漆是溶剂型的,存在着VOC含量严重超标、刺激性气味严重、 施工工艺复杂等问题,其中漆中的苯、甲苯等有害物质严重影响人们的身心健康。随之而来 的,就是环保桔纹漆的应运而生,其中以水性桔纹漆最为突出。
[0003] 市场上现有的水性桔纹漆,大多为水性双组份丙烯酸聚氨酯桔纹漆产品,此类产 品在符合环保的前提下,也存在着很多缺点,例如:漆膜表面效果差,桔纹不清晰、立体感 弱;施工工艺复杂,需要多次打磨、喷涂处理;产品保质期短,一般为6个月,储存时间过长再 次使用时,容易表面出现颗粒、针孔的漆膜弊病;在施工过程中,容易出现针孔、起痱子、浮 色等漆膜弊病且不好解决。
发明内容
[0004] 针对现有油性漆VOC含量高,水性漆漆膜表面效果差、施工工艺复杂、保质期短等 问题,本发明提供一种水性单组份桔纹漆。
[0005] 进一步的,本发明还提供一种水性单组份桔纹漆的制备方法。
[0006] 为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:
[0007] —种水性单组份桔纹漆,所述桔纹漆按重量百分比计,由以下组份组成:
[0008] 水性环氧改性丙稀酸乳液:40-60% ;
[0009] pH 调节剂:0.4-0.6%;
[0010] 锤纹剂乳液:2-5%;
[0011]助溶剂:5-10 %;
[0012] 分散剂:0.5-1.5%;
[0013] 消泡剂:0.5-0.8%;
[00M]防闪锈剂:0.5-2%;
[0015]增稠剂:1-2%;
[0016] 防沉剂:2-4 %;
[0017] 颜料:8-15 %;
[0018] 填料:10-15%;
[0019] 去离子水:7-15%。
[0020] 相对于现有技术,本发明以水性环氧改性丙烯酸乳液为成膜物质,环氧树脂中的 环氧基与丙烯酸树脂中的羧基进行的主反应,另有丙烯酸单体自身的聚合反应、体系中的 环氧基与胺的反应进行辅助,加快了涂料的成膜速度,加强了体系的内部结构,使体系的防 腐性能、附着力、硬度大大提高,同时配合消泡剂、水性锤纹剂、助剂、PH调节剂、分散剂、颜 料、填料、防闪锈剂、增稠剂等制成的水性单组份低温快干桔纹漆。该涂料性能优异,装饰性 能好,机械性能强,具有桔纹清晰、立体感强、干燥快,附着力强,硬度好、稳定性能强等特 点,同时本产品具有低VOC (挥发性有机化合物),VOC小于50g/mL、无毒、环保的优点。
[0021] 进一步地,本发明还提供所述水性单组份桔纹漆的制备方法,所述制备方法至少 包括以下步骤:
[0022] 步骤1、按照上述的原料配比称取各组分;
[0023] 步骤2、将60wt %的去离子水、50wt %的pH调节剂、50wt %的消泡剂、分散剂、 20wt %的助溶剂、颜料、填料、防沉剂依次加入到第一反应器中,搅拌均匀,粘度控制在80-90S,研磨得到前期浆,研磨细度<25um;
[0024] 步骤3、将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的pH调节剂、剩余的助 溶剂依次加入到第二反应器中,搅拌均匀;
[0025] 步骤4、将所述前期浆加入到第二反应器中,搅拌均匀;
[0026] 步骤5、依次向第二反应器中加入锤纹剂乳液、剩余的消泡剂、防锈助剂,用增稠剂 将漆液的粘度调到规定粘度70-80KU。
[0027] 相对于现有技术,本发明提供的所述水性单组份桔纹漆的制备方法,制备方法简 单,操作方便,在体系中加入助剂、粉料的比例及时机有利于细度的充分研磨,和成品漆施 工后的桔纹形状的形成,相对于双组份或三组分,简化了固话剂的制备,节省成本。
[0028] 相应地,本发明提供了该水性单组份桔纹漆的一种使用方法。该使用方法为:向所 述水性单组份桔纹漆中直接加水稀释,所述水的加入量为所述桔纹漆质量的5-15%,然后 在处理好的基材上进行喷涂施工,操作非常简单。相对于现有技术,现有施工需要对漆和固 化剂等其他成分进行比例混合后,再稀释进行施工,再在此过程中需要称量工具且需要特 殊的喷涂手法,操作过程十分复杂,本发明的使用方法,操作简单,使用方便。
具体实施方式
[0029] 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。
[0030] 一种水性单组份桔纹漆,所述桔纹漆按重量百分比计,由以下组份组成:
[0031] 水性环氧改性丙烯酸乳液:40-60% ;
[0032] pH 调节剂:0.4-0.6%;
[0033] 锤纹剂乳液:2-5%;
[0034] 助溶剂:5-10 %;
[0035] 分散剂:0.5-1.5%;
[0036] 消泡剂:0.5-0.8%;
[0037] 防闪锈剂:0.5-2 %;
[0038] 增稠剂:1-2%;
[0039] 防沉剂:2-4%;
[0040] 颜料:8-15 %;
[0041] 填料:10-15%;
[0042] 去离子水:7-15 %。
[0043] 本发明主要反应是环氧树脂中的环氧基与丙烯酸树脂中的羧基进行的主反应,另 有丙烯酸单体自身的聚合反应、体系中的环氧基与胺的反应进行辅助,加快了涂料的成膜 速度,加强了体系的内部结构,使体系的防腐性能、附着力、硬度大大提高。同时水性羟基丙 烯酸乳液制备的水性涂料具有低VOC (V0C<50g/L)、一次成膜性高、良好的各种耐介质性、 防腐性能好、储存稳定性好等特点。所述水性环氧改性丙烯酸乳液如无锡迪爱生环氧有限 公司(无锡DIC)提供的乳液。
[0044] 优选地,所述锤纹剂乳液是锤纹剂中加入预处理乳液搅拌均匀得到的,所述预处 理乳液按重量百分比计,由以下组份组成:去离子水:35-45%,消泡剂:0.3-0.8%,pH调节 剂:0 · 5-0 · 8%,防沉剂:30-35%,锤纹剂:20-30%,增稠剂:1-3%。
[0045] 所述锤纹剂如Raybo 66 (瑞宝助剂)、CN_815 (德国佳诺)、锤纹剂C-68 (上海荣权化 工)中的一种。
[0046] 所述锤纹剂经过预处理乳液处理后,经过分散稀释,在制备过程中更容易分散在 前期浆中,且处理后的水性锤纹剂作用的效果大大加强,使漆膜最后的桔纹效果更加清晰、 立体感更突出,还有利于降低成本。
[0047] 优选地,所述防沉剂为有机膨润土、硅酸钠镁锂、聚酰胺钠铵盐中的一种或几种的 水溶液,所述水溶液的质量浓度为2-5 %,且所述水溶液中含有0.05wt % -0.15wt %的分散 剂,0 · 05wt % -0 · 15wt % 的消泡剂。
[0048] 如有机膨润土 DE、水包水涂料保护胶W2N、帝斯巴隆AHQ-800中的一种或几种的水 溶液。
[0049] 所述防沉剂是由有机膨润土、硅酸钠镁锂或聚酰胺钠铵盐为主要作用物质,经水 和少量分散剂、消泡剂制备成的水性防沉剂,所述防沉剂为透明凝胶,不影响光泽和透明 性,具有极佳的触变性能,赋予涂料低剪切、高粘度,防止颜填料和分水在生产储运沉降;卓 越的剪切变稀能力,方便施工;剪切力撤销,低剪切条件下,粘度随时间回复,从而在防止流 挂的前提下不牺牲流平,赋予成膜各个阶段极佳的流变控制。
[0050] 因为有机膨润土、硅酸钠镁锂或聚酰胺钠铵盐都是粉料,且用水分散需要很大的 剪切力,若直接使用在体系中,不利于体系的稳定,因此在体系中加入分散剂和消泡剂有利 于体系的分散。
[0051] 优选地,所述助溶剂为工业酒精、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的 一种或两种。
[0052] 所述助溶剂选用不同助溶剂进行复配,配合水性羟基丙烯酸乳液提供了更快的干 燥速度、高丰满度。与此同时,选用的基材润湿剂具有很好的流平作用,使产品更好的润湿 在基材表面,保障了漆膜良好的附着力。
[0053] 优选地,所述增稠剂为碱溶胀缔合型增稠剂,如PUR-40、PUR-60、RM-8W中的一种或 几种。
[0054] 所述增稠剂为碱溶胀缔合型增稠剂,具有一定的表面活性剂性能和结构,在高剪 切速率下脱开,使黏度降低,剪切除去后又重新形成,使黏度恢复,有利于流平,有利于光 泽的提高,同时在一般情况下,它是团缩在一起,遇碱膨胀开来,与防沉剂复配使用,大幅度 提尚了储存稳定性。
[0055] 优选地,所述消泡剂为聚硅氧烷类、有机硅消泡剂中的一种或两种,如毕克公司的 BYK024或BYK028中的一种或两种。
[0056] 所述有机硅消泡剂或聚硅烷类对水性涂料生产和应用极为有效,对颜色接受性和 光泽无影响,具有优异的长效稳定性。
[0057] 优选地,所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或两种。
[0058] 优选地,所述填料为1500目的硫酸钡、三聚磷酸铝或铁钛粉中的一种或两种。
[0059] 所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液或含颜料亲和基团的 共聚物溶液,如BYKl 90。
[0060] 所述防闪锈剂为ZT-707、ED-617F、缓蚀剂510中的一种或几种。
[0061] 所述的颜料为钛白粉R-706、MH-RC (红,松尾)、1019 (中黄,不含铅络)。
[0062] 本发明在提供该一种水性单组份桔纹漆的前提下,还进一步提供了该桔纹漆的制 备方法,至少包括以下步骤:
[0063] 步骤1、按照如上述水性单组份桔纹漆的原料配比称取各组分;
[0064] 步骤2、将60wt %的去离子水、50wt %的pH调节剂、50wt %的消泡剂、分散剂、 20wt %的助溶剂、颜料、填料、防沉剂依次加入到第一反应器中,搅拌均匀,粘度控制在80-90S,研磨得到前期浆,研磨细度<25um;
[0065] 步骤3、将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的pH调节剂、剩余的助 溶剂依次加入到第二反应器中,搅拌均匀;
[0066] 步骤4、将所述前期浆加入到第二反应器中,搅拌均匀;
[0067] 步骤5、依次向第二反应器中加入锤纹剂乳液、剩余的消泡剂、防锈助剂,用增稠剂 将漆液的粘度调到规定粘度70-80KU。
[0068] 上述步骤2中使前期浆的粘度控制在80-90S,有利于粉料的充分研磨,使细度< 25um,且研磨前后粘度变化不大。
[0069] 相对于现有技术,本发明提供的所述水性单组份桔纹漆的制备方法,制备方法简 单,操作方便,在体系中加入助剂、粉料的比例及时机有利于细度的充分研磨,和成品漆施 工后的桔纹形状的形成,相对于双组份或三组分,简化了固话剂的制备,节省成本。
[0070] 优选地,所述步骤2、步骤4中的搅拌速度为500-800rpm,所述步骤3中搅拌速度为 300_600rpm。
[0071] 选择合适的转速,在最大程度上使体系达到了最好的分散效果,这样有利于产品 的储存稳定及施工后的产品性能。
[0072] 相应地,本发明提供了该水性单组份桔纹漆的一种使用方法。该使用方法为:向所 述水性单组份桔纹漆中直接加水稀释,所述水的加入量为所述桔纹漆质量的5-15%,然后 在处理好的基材上进行喷涂施工,操作非常简单,枪口直径在1.3mm以上(含1.3mm)就可施 工,不用特殊的施工手法,就可以得到理想的桔纹效果。相对于现有技术,现有施工需要对 漆和固化剂等其他成分进行比例混合后,再稀释进行施工,再在此过程中需要称量工具且 需要特殊的喷涂手法,操作过程十分复杂,本发明的使用方法,操作简单,使用方便。
[0073] 为了更好的说明本发明实施例提供的,下面通过实施例做进一步的举例说明。
[0074] 现将实施例1-8各组分的配比列表如下:
[0075] 表1实施例1-8各组分含量
Figure CN107365549AD00081
[0078] 其中助溶剂是工业酒精、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚三种体积比为2: 5: 2的混合 物,颜料总量为10%,填料是质量比为5:3的1500目的硫酸钡与三聚磷酸铝的混合物。
[0079] 本发明实施例1-8提供一种水性单组份桔纹漆的制备方法,包括以下步骤:
[0080] 步骤1、按照表1所述的原料配比称取各组分;
[0081] 步骤2、将60wt %去离子水、50wt % pH调节剂、50wt %消泡剂、分散剂、20wt %助溶 剂、颜料、填料、防沉剂依次加入到第一反应器中,以500_800rpm的转速搅拌20min,直至搅 拌均匀,粘度控制在80-90S (涂-4杯),研磨得到前期浆,研磨细度<25um;
[0082] 步骤3、将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的pH调节剂、剩余的助 溶剂依次加入到第二反应器中,以300_600rpm的转速搅拌lOmin,直至搅拌均匀;
[0083] 步骤4、将所述前期浆加入到第二反应器中,以500-800rpm的转速搅拌,直至搅拌 均匀;
[0084] 步骤5、依次向第二反应器中加入锤纹剂、剩余的消泡剂、防锈助剂,用增稠剂将漆 液的粘度调到规定粘度70-80KU (23-25°C)。
[0085] 为了更好的说明本发明的技术方案,下面还通过对比例和本发明的实施例做进一 步的对比。
[0086] 对比例1为双组份,其中A组分为漆浆,B组分为固化剂,所述A与B组分的质量比为 5:1;对比例2为三组分,其中A组分为漆浆,B组分为固化剂,C组分为锤纹剂,所述A、B、C的质 量比为A:B:C = 8:1: 1。
[0087] 现将对比例1-2中A组分漆浆的配比列表如下:
[0088] 表2对比例1-2各组分含量
Figure CN107365549AD00091
Figure CN107365549AD00101
[0091] 其中溶剂是工业酒精、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚三种体积比为2: 5 : 2的混合物, 颜料总量为10%,填料是质量比为5:3的1500目的硫酸钡与三聚磷酸铝的混合物。
[0092] 上述的制备的实施例1-8,以及对比例1-2的性能测试方法及检测标准如表3所示。
[0093] 表3检测标准
Figure CN107365549AD00102
Figure CN107365549AD00111
[0096] 目前没有单组份桔纹漆的检测标准,采用双组份的检测标准更能体现本发明的性 能特点。
[0097] 上述的制备的实施例1-8性能测试结果如表4所示,对比例1-2的性能测试结果如 表5所示。
[0098] 表4实施例1-8性能测试结果
Figure CN107365549AD00112
Figure CN107365549AD00121
Figure CN107365549AD00131
[0104] 由表4,表5的检测结果可以得出,本发明提供的干燥速度、热稳定性、附着力、硬 度、柔韧性、耐水性、耐冲击力性能优异,且VOC含量低,光泽,漆膜外观比双组份或是三组分 的水性漆更加优异。
[0105] 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. 一种水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述桔纹漆按重量百分比计,由以下组份组 成: 水性环氧改性丙烯酸乳液:40-60%; pH调节剂:0.4-0.6%; 锤纹剂乳液:2-5%; 助溶剂:5-10%; 分散剂:0.5-1.5%; 消泡剂:0.5-0.8%; 防闪锈剂:0.5-2%; 增稠剂:1-2%; 防沉剂:2-4%; 颜料:8-15%; 填料:1〇-15%; 去尚子水:7-15%。
2. 如权利要求1所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述锤纹剂乳液是锤纹剂中加 入预处理乳液搅拌均匀得到的,所述预处理乳液按重量百分比计,由以下组份组成:去离子 水:35-45%,消泡剂:0 · 3-0 · 8%,pH调节剂:0 · 5-0 · 8%,防沉剂:30-35%,锤纹剂:20-30%,增稠 剂:卜3 % 〇
3. 如权利要求1或2所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述防沉剂为有机膨润土、 硅酸钠镁锂、聚酰胺钠铵盐中的一种或几种的水溶液,所述水溶液的质量浓度为2-5%,且所 述水溶液中含有〇 · 05wt%-0 · 15wt%的分散剂,0 · 05wt%-0 · 15wt%的消泡剂。
4. 如权利要求1所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述助溶剂为工业酒精、丙二 醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或两种。
5. 如权利要求1-2任一所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述增稠剂为碱溶胀缔 合型增稠剂。
6. 如权利要求1-3任一所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述消泡剂为聚硅氧烷 类、有机硅消泡剂中的一种或两种。
7. 如权利要求1-2任一所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述pH调节剂为二甲基 乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1 -丙醇中的一种或两种。
8. 如权利要求1所述的水性单组份桔纹漆,其特征在于:所述填料为1500目的硫酸钡、 三聚磷酸铝或铁钛粉中的一种或两种。
9. 一种水性单组份桔纹漆的制备方法,其特征在于:至少包括以下步骤: 步骤1、按照如权利要求1-8任一所述水性单组份桔纹漆的原料配比称取各组分; 步骤2、将60 wt%的去离子水、50 wt%的pH调节剂、50wt%的消泡剂、分散剂、20wt%的助 溶剂、颜料、填料、防沉剂依次加入到第一反应器中,搅拌均匀,粘度控制在80-90S,研磨得 到前期浆,研磨细度<25um; 步骤3、将水性环氧改性丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的pH调节剂、剩余的助溶剂 依次加入到第二反应器中,搅拌均匀; 步骤4、将所述前期浆加入到第二反应器中,搅拌均匀; 步骤5、依次向第二反应器中加入锤纹剂乳液、剩余的消泡剂、防锈助剂,用增稠剂将漆 液的粘度调到规定粘度70-80KU。
10.如权利要求9所述的水性单组份桔纹漆的制备方法,其特征在于:所述步骤2、步骤4 中的搅拌速度为500_800rpm,所述步骤3中搅拌速度为300-600rpm。
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