CN108864855A - 一种环保型塑胶漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料制备技术领域，具体公开了一种环保型塑胶漆及其制备方法，该环保型塑胶漆，包括如下重量份的成分：热塑性丙烯酸树脂：30～40份，水性聚氨酯乳液：20～30份，二丙二醇甲醚：5～10份，二丙二醇丁醚：5～10份，钛酸酯偶联剂：10～15份，稳定剂：1～5份，增稠剂：1～5份，流平剂：1～5份，润湿分散剂：0.1～0.5份，消泡剂：1～5份，乳化剂：0.1～1份，云母粉：10～20份，去离子水：30～40份。本发明的环保型塑胶漆在环境友善的同时具有良好的耐磨损性及耐受性。

Description

一种环保型塑胶漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备技术领域，具体是涉及一种环保型塑胶漆及其制备方法。
背景技术
塑胶漆系以热可塑丙烯酸树脂为基体，辅以高档适用助剂及颜料调配而成的标准型塑料油漆。该漆具有硬度高、光泽高、高分丰满度、层间附着力好、易施工等特点，广泛用于塑料底材的产品涂装。如塑料玩具、塑料日用品、电器产品、塑料工艺品等。
随着石化行业的迅猛发展，各种以不同塑料为基材的工业制品、电子产品、日用品、玩具制品等等充实了我们的生活。适用底材包括适用于ABS、AS、PS、IPS、PP、PC、PVC、TPR等等塑胶表面的涂装，也可用于玻璃钢、钢铁构件、木器的涂装及修补。鉴于塑胶产品在应用方面的巨大潜力和广泛的应用范围，十几年来我们的塑胶油漆研发从未停止过探索研发得脚步，大批高品质成熟的塑胶产品和雄厚的技术储备确立了塑胶漆产品高品质。
由于丙烯酸塑胶漆具有良好的附着力和韧性，对湿热有较好的稳定性，适用于汽车内饰塑料件的涂饰和汽车塑胶件的涂饰，在市场上受到广泛欢迎。
然而，作为涂装于表面的油漆，现有的丙烯酸塑胶漆通常会对环境带来危害，塑胶漆中的有机溶剂蒸气会刺激眼睛粘膜而使人流泪。若塑胶漆中的有机溶剂与皮肤接触会溶解皮肤油脂而渗入组织，干扰生理机能、脱水，从而导致因皮肤干裂而感染污物及细菌。若有机溶剂接触皮肤表皮，会导致表皮肤角质溶解引起表皮角质化，刺激表皮引起红肿及气泡部份。若油漆溶剂渗入人体内，则会破坏血球及骨髓等。
现有塑胶漆的有机溶剂蒸气经由呼吸器官吸入人体后，人往往会产生麻醉作用。蒸气吸入后大部份经企管而达肺部，然后经血液或淋巴液传送至其他器官，造成不同程度之中毒现象。常会对呼吸道、神经系统、肺、肾、血液及造血系统产生重大毒害。
随着人们健康和环保意识的不断增强，塑胶漆的水性化的趋势锐不可挡。
然而，虽然采用水性塑胶漆可有效减小对环境的影响，但是，作为面漆涂装所用，塑胶漆的漆膜硬度是一项重要指标，涂膜硬度(paint film hardness)是表示漆膜机械强度的重要性能之一。其物理意义可理解为漆膜表面对作用其上的、另一个硬度较大的物体所表现的阻力。可以通过测定涂膜在较小的接触面上承受一定质量负荷时所表现出来的抵抗变形的能力加以确定(包括由于碰撞、压陷或擦划等而造成的变形能力)。
随着市场上对工业机械设备、五金家电、农用机械等金属基材表面硬度要求的升高，现有的塑胶漆的漆膜硬度已逐渐无法满足使用要求。
目前，关于塑胶漆，国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN104327609A，公开了一种耐磨的塑胶漆，由以下重量份数的原料制成：20％氨水8-15份，助溶剂5-9份，氧化锑4-8份，双乙酰苯胺5-7份，钛白粉6-10份，氯化聚丙烯5-11份，丙烯酸树脂3-8份，氯化聚乙烯4-9份，丙酸钠2-6份，油性蜡3-5份，二丙二醇丁醚4-9份，气相二氧化硅粉5-11份，矿油精6-8份。本发明的有益效果是，本发明的耐磨的塑胶漆，在保持塑胶漆性能的同时，具有良好的耐磨性，使用寿命长。然而，该专利所提供的塑胶漆，依然采用过多有机溶剂，在保证漆膜硬度的前提下，无法确保环保效果。
专利公开号：CN2016105049051，公开了一种环保光亮耐磨水性塑胶漆及其制备方法，包括如下成分：热塑性丙烯酸树脂，水性聚氨酯乳液，二丙二醇甲醚，二丙二醇丁醚，钛酸酯偶联剂，稳定剂，增稠剂，流平剂，润湿分散剂，消泡剂，乳化剂，颜填料，去离子水。所述塑胶漆以热塑性丙烯酸树脂作为塑胶漆的主要成分，并配合水性聚氨酯乳液，可有效提升塑胶漆漆膜硬度，组成成分设计合理，以去离子水为溶剂进行稀释，代替有机溶剂，对环境友好，提高耐磨性能，且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。但是该塑胶漆在日常的生活使用中发现耐磨性能较差。专利内的检测试验例也表明，该塑胶漆的硬度只能达到4-5H，耐磨性能明显不足。
因此有必要研发一种新型的环保型塑胶漆，已达到更好的硬度，满足人们的日渐增长的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬度高的环保型塑胶漆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一环保型塑胶漆，包括如下重量份的成分：
热塑性丙烯酸树脂：30～40份，水性聚氨酯乳液：20～30份，二丙二醇甲醚：5～10份，二丙二醇丁醚：5～10份，钛酸酯偶联剂：10～15份，稳定剂：1～5份，增稠剂：1～5份，流平剂：1～5份，润湿分散剂：0.1～0.5份，消泡剂：1～5份，乳化剂：0.1～1份，云母粉：10～20份，去离子水：30～40份。
优选地，所述塑胶漆包括如下重量份的成分：热塑性丙烯酸树脂：35份，水性聚氨酯乳液：25份，二丙二醇甲醚：7份，二丙二醇丁醚：8份，钛酸酯偶联剂：12份，稳定剂：3份，增稠剂：2份，流平剂：4份，润湿分散剂：0.2份，消泡剂：4份，乳化剂：0.4份，云母粉：15份，去离子水：35份。
优选地，所述的环保型塑胶漆中云母粉的制备方法如下：
(1)云母经粉碎，过80-200目筛网筛选，得云母粉；
(2)将云母粉在100℃-120℃下与碱液混合搅拌18-24h后离心10-20min，过滤，用水洗涤，干燥，即得碱洗云母。
优选地，所述云母为白云母、黑云母和金云母中的任意一种。
优选地，所述润湿分散剂为三硬脂酸甘油酯。
优选地，所述稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅或2-乙基乙酸铅。
优选地，所述乳化剂为乙氧基酚醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羟丙基磺酸钠。
优选地，所述消泡剂为BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
根据上述技术方案，该环保型塑胶漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份分别称取各原料，备用；
(2)将所述热塑性丙烯酸树脂、水性聚氨酯乳液及5～8份去离子水加入反应釜中，以750～800r/min的转速搅15～20min，保持搅拌转速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和钛酸酯偶联剂，继续搅15～20min，将转速提升至900～1000r/min，加入稳定剂、增稠剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、乳化剂及云母粉15～20min，加入剩余去离子水调节粘度至50～70KU，即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的配方为纯水性配方，对环境无害。
2、云母是花岗岩的成分之一，其硬度和机械强度很大。在塑胶漆中加入云母粉作填料，可以有效的提高涂料的抗磨性能。
具体实施方式
实例1:
环保型塑胶漆，包括如下重量份的成分：热塑性丙烯酸树脂：31份，水性聚氨酯乳液：21份，二丙二醇甲醚：6份，二丙二醇丁醚：6份，钛酸酯偶联剂：11份，稳定剂：2份，增稠剂：2份，流平剂：2份，润湿分散剂：0.2份，消泡剂：2份，乳化剂：0.2份，白云母粉：11份，去离子水：32份。其中，润湿分散剂为三硬脂酸甘油酯；稳定剂为三盐基硫酸铅；乳化剂为乙氧基酚醚硫酸铵；消泡剂为BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
按上述技术方案，云母粉的制备方法如下：
(1)云母经粉碎，过80-200目筛网筛选，得云母粉；
(2)将云母粉在100℃-120℃下与碱液混合搅拌18-24h后离心10-20min，过滤，用水洗涤，干燥，即得碱洗云母。
根据上述技术方案，该环保型塑胶漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份分别称取各原料，备用；
(2)将所述热塑性丙烯酸树脂、水性聚氨酯乳液及5～8份去离子水加入反应釜中，以750～800r/min的转速搅15～20min，保持搅拌转速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和钛酸酯偶联剂，继续搅15～20min，将转速提升至900～1000r/min，加入稳定剂、增稠剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、乳化剂及云母粉，搅拌15～20min，加入剩余去离子水调节粘度至51KU，即可。
实例2:
环保型塑胶漆，包括如下重量份的成分：热塑性丙烯酸树脂：35份，水性聚氨酯乳液：25份，二丙二醇甲醚：8份，二丙二醇丁醚：8份，钛酸酯偶联剂：12份，稳定剂：3份，增稠剂：3份，流平剂：3份，润湿分散剂：0.3份，消泡剂：3份，乳化剂：0.6份，黑云母粉：15份，去离子水：35份。其中，润湿分散剂为三硬脂酸甘油酯；稳定剂为二盐基硬脂酸铅；乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚；消泡剂为BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
按上述技术方案，云母粉的制备方法如下：
(1)云母经粉碎，过80-200目筛网筛选，得云母粉；
(2)将云母粉在100℃-120℃下与碱液混合搅拌18-24h后离心10-20min，过滤，用水洗涤，干燥，即得碱洗云母。
根据上述技术方案，该环保型塑胶漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份分别称取各原料，备用；
(2)将所述热塑性丙烯酸树脂、水性聚氨酯乳液及6份去离子水加入反应釜中，以750～800r/min的转速搅15～20min，保持搅拌转速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和钛酸酯偶联剂，继续搅15～20min，将转速提升至900～1000r/min，加入稳定剂、增稠剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、乳化剂及云母粉，搅拌15～20min，加入剩余去离子水调节粘度至60KU，即可。
实例3:
环保型塑胶漆，包括如下重量份的成分：热塑性丙烯酸树脂：39份，水性聚氨酯乳液：28份，二丙二醇甲醚：9份，二丙二醇丁醚：9份，钛酸酯偶联剂：13份，稳定剂：4份，增稠剂：4份，流平剂4份，润湿分散剂：0.4份，消泡剂：4份，乳化剂：0.9份，金云母粉：20份，去离子水：38份。其中，润湿分散剂为三硬脂酸甘油酯；稳定剂为2-乙基乙酸铅；乳化剂为烯丙基醚羟丙基磺酸钠；消泡剂为BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
按上述技术方案，云母粉的制备方法如下：
(1)云母经粉碎，过80-200目筛网筛选，得云母粉；
(2)将云母粉在100℃-120℃下与碱液混合搅拌18-24h后离心10-20min，过滤，用水洗涤，干燥，即得碱洗云母。
根据上述技术方案，该环保型塑胶漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份分别称取各原料，备用；
(2)将所述热塑性丙烯酸树脂、水性聚氨酯乳液及8份去离子水加入反应釜中，以750～800r/min的转速搅15～20min，保持搅拌转速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和钛酸酯偶联剂，继续搅15～20min，将转速提升至900～1000r/min，加入稳定剂、增稠剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、乳化剂及云母粉，搅拌15～20min，加入剩余去离子水调节粘度至70KU，即可。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环保型塑胶漆，其特征在于，包括如下重量份的成分：
热塑性丙烯酸树脂：30～40份，水性聚氨酯乳液：20～30份，二丙二醇甲醚：5～10份，二丙二醇丁醚：5～10份，钛酸酯偶联剂：10～15份，稳定剂：1～5份，增稠剂：1～5份，流平剂：1～5份，润湿分散剂：0.1～0.5份，消泡剂：1～5份，乳化剂：0.1～1份，云母粉：10～20份,去离子水：30～40份。
2.根据权利要求1所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述塑胶漆包括如下重量份的成分：热塑性丙烯酸树脂：35份，水性聚氨酯乳液：25份，二丙二醇甲醚：7份，二丙二醇丁醚：8份，钛酸酯偶联剂：12份，稳定剂：3份，增稠剂：2份，流平剂：4份，润湿分散剂：0.2份，消泡剂：4份，乳化剂：0.4份，云母粉：15份，去离子水：35份。
3.根据权利要求1所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述云母粉的制备方法如下：
(1)云母经粉碎，过80-200目筛网筛选，得云母粉；
(2)将云母粉在100℃-120℃下与碱液混合搅拌18-24h后离心10-20min，过滤，用水洗涤，干燥，即得碱洗云母。
4.根据权利要求4所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述云母为白云母、黑云母和金云母中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述润湿分散剂为三硬脂酸甘油酯。
6.根据权利要求1所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅或2-乙基乙酸铅。
7.根据权利要求1所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述乳化剂为乙氧基酚醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羟丙基磺酸钠。
8.根据权利要求1所述的环保型塑胶漆，其特征在于，所述消泡剂为BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
9.一种权利要求1～8中任一项所述的环保型塑胶漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照重量份分别称取各原料，备用；
(2)将所述热塑性丙烯酸树脂、水性聚氨酯乳液及5～8份去离子水加入反应釜中，以750～800r/min的转速搅15～20min，保持搅拌转速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和钛酸酯偶联剂，继续搅15～20min，将转速提升至900～1000r/min，加入稳定剂、增稠剂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、乳化剂及云母粉搅拌15～20min，加入剩余去离子水调节粘度至50～70KU，即可。
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