CN108456475B - 一种高附着力水性防水底漆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高附着力水性防水底漆及其制备方法和应用，包括如下重量份的组分：复合乳化聚合物乳液25‑32，偶联成膜助剂2.8‑3.3，羟乙基纤维素0.6‑1，钛白粉15‑18，硫酸钡4‑6，碳酸钙4‑6，滑石粉4‑6，分散剂1‑2，润湿流平剂0.5‑1，消泡剂0.2‑0.4，防腐剂0.2‑0.3，防冻剂1.8‑2.2，流变剂0.1‑0.3，PH调节剂0.1‑0.3，增稠剂0.4‑0.8，水24‑31。该高附着力水性防水底漆具有优异的成膜性、坚硬性、柔韧性、防水性、耐化学性、封闭性、渗透力和附着力，能有效溶解渗透于工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材等新型材料板上的有机硅脱模剂，与板材进行无缝隙的咬合，对改善涂装质量和现场施工环境起到了实效，且制备方法简易，成本低廉，施工方式也简易，节约生产和施工成本。

Description

一种高附着力水性防水底漆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，特别公开一种高附着力水性防水底漆及其制备方法和应用。

背景技术

脱模剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质，其成分是乳化油或植物油等，具有耐化学性、耐热性、硬度高及应力性能强等特点，不易被水解或溶解，也不易被分解或磨损。市场上用模具制作的产品都需要用到脱模剂进行脱模，例如工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材等新型材料板材，大部分新型材料板材在进一步加工制作时，因模具中有多余的脱模剂残留在产品表面，使产品在涂装时涂料附着力不好或有油缩、掉漆的现象；同时室外用品，如花台、花盆、椅凳、水泥制品、玻镁平板、建筑特种浇筑型材等，要求产品表面具有特别优良的附着力和防水性能，否则产品表面容易脱落划破开裂甚至于进水，破坏了产品的外观涂装，影响美观和防护效果。

目前，市场上大部分用溶剂型的环氧类或聚氨酯类涂料对脱模剂进行破解，由于是溶剂型涂料，其中含有国家禁止或限量挥发VOCs含量较高，在生产、储存、运输、使用的过程中易挥发、有异味、含有毒性、污染环境等缺陷；在这倡导“环保、绿色、节能、健康”的社会大背景下，水性涂料已经成为消费者的首选，无刺激性异味、极低的VOCs含量，不含可溶性重金属等有毒有害物质，健康环保。有鉴于此，有必要研发了一种在成膜过程中仅有少量VOCs的挥发和水的蒸发，无毒、无味，对人体及环境不造成任何危害，拥有超高附着力和硬度，耐化学性、耐水防水性和封闭性强的防水底漆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效破解残留脱模剂，且拥有超高附着力、硬度佳、耐化学性、耐水防水性和封闭性强，且其有机挥发物VOCs含量极低，具有绿色环保性。

本发明的另一个目的在于提供一种高附着力水性防水底漆的制备工艺，该制备工艺成本低廉、能耗小且操作简单，适合工业化生产。

本发明的再一个目的是提供一种高附着力水性防水底漆在工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材的新型材料板中的应用，特别是在使用了脱模剂的材料板中的应用。

本发明提供一种高附着力水性防水底漆，包括如下重量份的组分：复合乳化聚合物乳液25-32，偶联成膜助剂2.8-3.3，羟乙基纤维素0.6-1，钛白粉15-18，硫酸钡4-6，碳酸钙4-6，滑石粉4-6，分散剂1-2，润湿流平剂0.5-1，消泡剂0.2-0.4，防腐剂0.2-0.3，防冻剂1.8-2.2，流变剂0.1-0.3，pH调节剂0.1-0.3，增稠剂0.4-0.8，水24-31。

较佳的，所述的复合乳化聚合物乳液为纯丙聚合物乳液、苯丙聚合物乳液或硅丙聚合物乳液经过W/O/W型复合乳化所乳化出来的三种新型复合乳化聚合物乳液，即将30±5℃的纯丙聚合物乳液、苯丙聚合物乳液或硅丙聚合物乳液倒入调漆罐中以800-1000转/分钟中低转速搅拌，边搅拌边加入2-3％乳化剂，乳化剂优选德国汉姆OP-10，持续搅拌20-30分钟直至看到很透彻的蓝光，乳化充分完成；相应的获得纯丙复合乳化聚合物乳液、苯丙复合乳化聚合物乳液、硅丙复合乳化聚合物乳液；而经过复合乳化后的聚合物乳液粒径更加细小，分子排列更加缜密，能增强其渗透润湿的功能，提高附着力，降低体系的界面张力，改善体系储存稳定性，增强涂层机械强度，提高涂膜硬度、柔韧性和耐洗刷性，形成较为牢固坚硬的涂膜，同时具有优良的抗硬水性和耐酸碱性，明显提升涂层防护保护作用。

较佳的，所述的偶联成膜助剂为二乙二醇单丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚及二丙二醇二甲醚的一种或两种以上；该偶联成膜助剂对各种水性聚合物乳液具有良好的结合性能，低毒性、低表面张力、安全环保，具有良好偶联能力和优异溶解性能，赋予漆膜优异的性能，是各种聚合物乳液水性涂料最有效的偶联成膜助剂。它能有效溶解渗透工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材等新型材料板上的有机硅脱模剂，使涂料成膜物能真正的和板材进行无缝隙的咬合，附着力极佳。

较佳的，所述羟乙基纤维素是用高度纯净的棉纤维素经过碱处理后再经专业醚化而得，是一种非离子型的表面活性剂，具有增稠、悬浮、粘合、浮化、成膜、分散、保水及提供保护胶体的作用；具有较好的保水能力和流动调节性；保护胶体能力强；具有大范围的溶解性、粘度特性、非热凝胶性；可与大范围内的其他水溶性聚合物、表面活性剂、盐共存，是含高浓度电解质溶液的一种优良的胶体增稠剂；优选陶氏化工的羟乙基纤维素。

较佳的，所述水为干净自来水或过滤净水。

较佳的，所述的分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，优选圣诺普科5040。

较佳的，所述的润湿流平剂为氟碳改性有机硅流平剂，具有很低的表面张力，优异的底材润湿，提高附着力，且不影响重涂和层间附着力，进一步提高体系在防缩孔，底材润湿和流平方向的功能，优选优卡440U。

较佳的，所述的消泡剂为改性聚硅氧烷消泡剂，优选优卡265；

较佳的，所述的防腐剂是指天然或合成的化学成分，可延迟涂料由于受外部因素影响引起微生物生长或化学变化引起的腐化；其不含有甲醛也不含有阳离子或酚类物质，可以为苯甲酸或其盐、羟苯酯类等，优选龙沙FB。

较佳的，所述的防冻剂能起到防霜冻和储存稳定的效果，优选三木丙二醇。

较佳的，所述的钛白粉为金红石型钛白粉；所述的硫酸钡为1250目高光硫酸钡；所述的碳酸钙为1250目重质碳酸钙；所述的滑石粉为1250目滑石粉。

较佳的，所述的流变剂为无溶剂非离子型疏水改性聚氨酯流变改性剂，使涂层具有优良的流平性，漆膜成膜性及抗水性，优选罗门哈斯2020NPR。

较佳的，所述的pH调节剂为陶氏化工AMP-95。

较佳的，所述的增稠剂是疏水改性的丙烯酸酯交联共聚物的乳液型增稠剂，同时具备水溶性大分子和形成缔合网络的双重优点，较高的增稠倍率，适当的流变性，对各种乳液共聚物分散体、水性溶液体系具有优异的增稠效果，优选埃迪特AT-51。

一种高附着力水性防水底漆的制备方法如下：其步骤为：首先按照相应重量百分比在容器中加入水、羟乙基纤维素以中高速分散均匀成胶状；加入分散剂、润湿流平剂、消泡剂、防腐剂、防冻剂以低速搅拌5-8分钟混合均匀；然后加入相应重量百分比的钛白粉、硫酸钡、碳酸钙、滑石粉混合，高速搅拌分散15-20分钟，再经过砂磨机研磨至细度合格后，再加入复合乳化聚合物乳液中速搅拌均匀8-12分钟，再者依次加入流变剂、偶联成膜助剂、pH调节剂混合低速搅拌均匀8-12分钟，控制体系的pH值，后用增稠剂调节粘度，检测合格，最后用100目过滤布过滤包装。

较佳的，所述的低速搅拌为500-800转/分钟，中速为800-1200转/分钟，中高速为1000-1500转/分钟，高速为1500-2500转/分钟，研磨细度为≤20μm，25℃条件下混合物粘度为90±5KU，控制pH值为8-8.5。

本发明的高附着力水性防水底漆，其施工方法包括以下步骤：原漆开罐后搅拌均匀，加入15％-30％的水(加水量依据现场情况调整，优选加20％水)再次搅拌均匀即可施工；喷涂方式可采用空气喷涂、刷涂、辊涂中的任意一种，干燥条件为自然干燥或55-80℃低温烘干20-30分钟。特别注意：特种水性防水底漆用前必须先搅拌均匀，不可加油性溶剂稀释或触碰到油脂、氧化物、酸碱、盐类等杂质。

本发明高附着力水性防水底漆采用上述复合乳化聚合物乳液为主体成膜物质，再者加入偶联成膜助剂能有效溶解渗透工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材等新型材料板上的有机硅脱模剂，排除使用传统的成膜助剂Texanol酯醇，使涂料成膜物能真正的和底材进行无缝隙的咬合，附着力极佳，使最终涂膜具有优异的成膜性、坚硬性、柔韧性、防水性和耐化学性，大大提高其涂膜渗透力和附着力，能抵抗基材变形开裂时所产生的应力和克服返碱现象，经干燥后形成漆膜，具有极佳的抗碱封闭性能；另外涂料中加入各种填料和科学合理的搭配各种功能性助剂，相互间能混融共存且不失去其原有的功能，具有协同效应，从而进一步提升涂层附着力、硬度、柔韧性、耐水性、耐化学性及封闭性。

本发明提供的高附着力水性防水底漆在工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材的新型材料板中的应用，特别是在使用了脱模剂的材料板中的应用。

本发明的有益效果有：

1、采用了复合乳化聚合物乳液为主体成膜物质，使最终涂膜具有优异的成膜性、坚硬性、柔韧性、防水性和耐化学性，且搭配使用偶联成膜助剂大大提高涂膜渗透力和附着力，能抵抗基材变形开裂时所产生的应力和克服返碱现象，经干燥后形成漆膜，具有极佳的抗碱封闭性能；

2、涂料中加入偶联成膜助剂能有效溶解渗透工艺品、水泥制品、玻镁板、特种浇筑型材等新型材料板上的有机硅脱模剂，使涂料成膜物能真正的与板材进行无缝隙的咬合，附着力极佳；

3、涂料中加入各种填料和科学合理的搭配各种功能性助剂，相互间能混融共存且不失去其原有的功能，具有协同效应，从而进一步提升涂层附着力、硬度、柔韧性、耐化学性、耐水性及封闭性，延长涂料漆膜寿命；

4、涂料中不含苯、甲苯、二甲苯等有害物质，不含砷、铬等重金属及酚类和酚类化合物，使用自来水或净水稀释，高效方便、使用安全、不污染环境，完全达到我国及欧美等国家环保法规要求；

5、涂料在实际应用中对于改善工艺品、水泥制品、玻镁板制品、特种浇筑型材等新型材料板的涂装质量和改善现场施工环境起到了实效，另其有别于双组份漆，具有超长的活化期，没有使用时间的限制，重复利用率高，避免造成浪费，且制备方法简易，成本低廉，施工方式也简易，节约了生产和施工成本；

6、本发明的高附着力水性防水底漆可以直接与水性内外墙乳胶漆、外墙水包水、外墙水包砂、外墙真石漆、外墙氟碳漆等水性漆或各类底、面水性漆搭配形成完整涂装，可以应用于工艺品、水泥制品、氧化镁板、玻镁板、特种浇筑型材等新型材料板上，应用范围广泛，效果突出。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例和比较实施例可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。具体实施例和比较实施例中没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。

若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1

本发明高附着力水性防水底漆重量百分比如下各组分：

纯丙复合乳化聚合物乳液25，偶联成膜助剂3.3，羟乙基纤维素1，钛白粉18，硫酸钡5.5，碳酸钙5.5，滑石粉5.5，分散剂1，润湿流平剂0.8，消泡剂0.4，防腐剂0.2，防冻剂2.2，流变剂0.2，pH调节剂0.2，增稠剂0.6，自来水30.6。

其制备方法，包括以下步骤：

在容器中加入水30.6、羟乙基纤维素1以1200转/分钟的转速分散均匀成胶状后，加入分散剂1、润湿流平剂0.8、消泡剂0.4、防腐剂0.2、防冻剂2.2并以转速为600转/分钟低速搅拌混合均匀7分钟；然后再加入钛白粉18、硫酸钡5.5、碳酸钙5.5、滑石粉5.5，以转速为2000转/分钟高速搅拌分散18分钟，经过砂磨机研磨至细度≤20μm后，加入纯丙复合乳化聚合物乳液25转速为1000转/分钟搅拌8分钟，再者边搅拌边加入流变剂0.2、偶联成膜助剂3.3、pH调节剂0.2混合低速搅拌均匀10分钟，控制体系的pH值为8-8.5，后加入增稠剂0.6，在25℃条件下调节粘度90KU，经检测合格，用100目过滤布过滤包装。

其中，复合乳化聚合物乳液制备方法(W/O/W型复合乳化)是将30±5℃的纯丙聚合物乳液、苯丙聚合物乳液和硅丙聚合物乳液其中之一倒入调漆罐中以800-1000转/分钟中低转速搅拌，边搅拌边加入2-3％乳化剂，持续搅拌20-30分钟直至呈很透彻的蓝光，获得纯丙复合乳化聚合物乳液、苯丙复合乳化聚合物乳液、硅丙复合乳化聚合物乳液。

其施工方法如下：

原漆开罐后搅拌均匀，加入20％的水再次搅拌均匀即可施工；喷涂方式可采用空气喷涂、刷涂、辊涂中的任意一种，干燥条件为自然干燥或55-80℃烘干20-30分钟。

特别注意：特种水性防水底漆用前必须先搅拌均匀，不可加油性溶剂稀释或触碰到油脂、氧化物、酸碱、盐类等杂质。

实施例2

本发明高附着力水性防水底漆重量百分比如下各组分：

苯丙复合乳化聚合物乳液32，偶联成膜助剂3.3，羟乙基纤维素0.6，钛白粉18，硫酸钡5.5，碳酸钙5.5，滑石粉5.5，分散剂1，润湿流平剂0.8，消泡剂0.4，防腐剂0.2，防冻剂2.2，流变剂0.2，pH调节剂0.2，增稠剂0.6，自来水24。

其制备方法和施工方法与实施例1相同。

实施例3

本发明高附着力水性防水底漆重量百分比如下各组分：

硅丙复合乳化聚合物乳液28，偶联成膜助剂3.3，羟乙基纤维素0.6，钛白粉18，硫酸钡5.5，碳酸钙5.5，滑石粉5.5，分散剂1，润湿流平剂0.8，消泡剂0.4，防腐剂0.2，防冻剂2.2，流变剂0.2，pH调节剂0.2，增稠剂0.6，自来水28。

其制备方法和施工方法与实施例1相同。

对比例1

普通水性环氧封闭底漆包括以下重量份为组分：水性环氧树脂60，有机硅消泡剂0.1，BYK346润湿剂0.1，罗门哈斯RM2020聚氨酯流平剂1，防腐剂0.2，水38.6。

其制备方法，包括如下步骤：步骤一：在生产容器中加入水30、水性环氧树脂60，以500-800转/分钟转速搅拌7-10分钟至均匀；步骤二：加入消泡剂0.1、润湿剂0.1、聚氨酯流平剂1，中速搅拌10-15分钟，至完全均匀；步骤三：继续加入防腐剂0.2、水8.6，低速搅拌7-10分钟后，过滤包装即得所述的水性环氧底漆。

其施工方法：将水性环氧封闭底漆与专用的配套固化剂按重量比10∶1.5～2.5混合均匀，待两者熟化10-15分钟后，进行滚涂或者喷涂施工即可；所述固化剂由水性环氧固化剂和水按照65∶35的重量比混合而成。

上述实施例、制备方法、施工方法均为优选，本发明配方在按重量百分比的配比范围内均可形成完整体系，制备方法和施工方法亦可。

实施例与市面上普通水性环氧防水封闭底漆在表面含有脱模剂的新材料板材上的性能(企标)对比测试表(如下):

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种高附着力水性防水底漆，其特征在于：包括如下重量份的组分：复合乳化聚合物乳液25-32，偶联成膜助剂2.8-3.3，羟乙基纤维素0.6-1，钛白粉15-18，硫酸钡4-6，碳酸钙4-6，滑石粉4-6，分散剂1-2，润湿流平剂0.5-1，消泡剂0.2-0.4，防腐剂0.2-0.3，防冻剂1.8-2.2，流变剂0.1-0.3，pH调节剂0.1-0.3，增稠剂0.4-0.8，水24-31；所述的复合乳化聚合物乳液是将30±5℃的纯丙聚合物乳液、苯丙聚合物乳液或硅丙聚合物乳液倒入调漆罐中以800-1000转/分钟中低转速搅拌，边搅拌边加入2-3％乳化剂，持续搅拌20-30分钟直至呈很透彻的蓝光，即完成W/O/W型复合乳化，相应的获得纯丙复合乳化聚合物乳液、苯丙复合乳化聚合物乳液或硅丙复合乳化聚合物乳液。

2.根据权利要求1所述的高附着力水性防水底漆，其特征在于：所述的偶联成膜助剂为二乙二醇单丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和二丙二醇二甲醚的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的高附着力水性防水底漆，其特征在于：所述羟乙基纤维素是以高度纯净的棉纤维素为原料，经过碱处理后再经专业醚化而得，是一种非离子型的表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的高附着力水性防水底漆，其特征在于：所述的分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂；所述的润湿流平剂为氟碳改性有机硅流平剂；所述的消泡剂为改性聚硅氧烷消泡剂；所述的流变剂为无溶剂非离子型疏水改性聚氨酯流变改性剂；所述的增稠剂是疏水改性的丙烯酸酯交联共聚物乳液；所述的防腐剂是羟苯酯类、苯甲酸或其盐。

5.根据权利要求1所述的高附着力水性防水底漆，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉；所述的硫酸钡为1250目高光硫酸钡；所述的碳酸钙为1250目重质碳酸钙；所述的滑石粉为1250目滑石粉。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种高附着力水性防水底漆的制备方法，其特征在于：其步骤为：首先按照相应配方用量在容器中加入水、羟乙基纤维素以中高速分散均匀成胶状；加入分散剂、润湿流平剂、消泡剂、防腐剂、防冻剂以低速搅拌5-8分钟混合均匀；然后加入相应配方用量的钛白粉、硫酸钡、碳酸钙、滑石粉混合，高速搅拌均匀15-20分钟，再经过砂磨机研磨至细度合格后，再加入复合乳化聚合物乳液中速搅拌均匀8-12分钟，再依次加入流变剂、偶联成膜助剂、pH调节剂混合低速搅拌均匀8-12分钟，控制体系的pH值，后用增稠剂调节粘度，检测合格，最后用100目过滤布过滤包装。

7.根据权利要求6所述的高附着力水性防水底漆的制备方法，其特征在于：所述的低速搅拌为500-800转/分钟，中速为800-1200转/分钟，中高速为1000-1500转/分钟，高速为1500-2500转/分钟，研磨细度为≤20μm，25℃条件下混合物粘度为90±5KU，控制pH值为8-8.5。

8.根据权利要求1、2、3、4、5或7所述的一种高附着力水性防水底漆在工艺品、玻镁板、特种浇筑型材的材料板中的应用，或是在使用了脱模剂的材料板中的应用。