CN109251611A - 一种快干型水性镜背镀铝保护涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，所述涂料按重量百分比计，包括以下原料：65％固含水性纯丙树脂15‑23，水性环氧改性醇酸树脂15‑23，100％固含全甲醚化氨基树脂6‑10，无机填料浆24‑45，流平剂0.5‑1.5，消泡剂0.5‑1.5，中和剂2‑4，助溶剂3‑5，蒸馏水10‑14。本发明制备得到的镜背镀铝保护涂料干燥成膜速度快、VOC排放低、涂装适用性强，具有节能、安全环保，能适应流水线生产的需要的优点。

Description

一种快干型水性镜背镀铝保护涂料

技术领域

本发明属于镜背保护涂料领域，具体涉及一种快干型水性镜背镀铝保护涂 料。

背景技术

镜子的生产方法一般分为两种：采用真空镀铝的方法，在玻璃表面沉积一 层铝作为反射层；通过化学方法在玻璃表面镀一层金属银作为反射层，然后用 化学方法再在银膜上镀一层铜层。而无论是铝镜还是银镜，为了使镜背金属层 不受化学腐蚀和物理损伤，都要镜背金属层上涂覆涂料保护涂层即镜背漆。只 有这样，镜子的使用寿命以及镜子的光学性能才不会下降。所用的镜背漆要求 有优良的施工性能，即快速固化(快干)以适应流水线生产，幕帘稳定已保证 可以淋涂施工；同时要求有优良的防腐蚀性能，在浴室及卫生间的高温高湿和 强腐蚀性环境下能保护镜子背面的金属反射层。

与此同时，镜背玻璃加工领域同质化竞争严重，以至于该领域均存在严重 的环保问题，尤其是在河北的邢台，秦皇岛，山东的滕州，以及广东的东莞等， 迫切需要解决环保问题的市场潜力巨大。

就目前的发展趋势，近年来国家加大了环保力度，VOC排放受到严格的限 制，势必就影响到了油性产品在行业内的发展。因此，如何将镜背镀铝保护涂 料以乳液化的形式，为其进行水性化生产，减少其VOC排放量；同时镜背镀 铝保护涂料能够以较快速度固化成膜以适应流水线生产，使整体使用成本与目 前的油性产品接近的工艺是亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的技术问题，本发明提出一种快干型水性镜背镀铝 保护涂料，可以克服现有技术的不足。本发明制备得到的镜背镀铝保护涂料能 够以较快速度固化成膜，同时以水作为主要介质，减少了VOC的排放量。

本发明提出一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，按重量百分比计，所述涂 料包括以下原料：

优选的，所述65％固含水性纯丙树脂的制备方法步骤是：

(1)将混合物丙烯酸单体用下料泵泵入至反应容器中，泵入时间为 25-30min；

(2)将溶于溶剂的第一类引发剂滴加加入到步骤(1)的反应容器中，并 搅拌，同时在80-85℃下保温1-4h；

(3)将溶于水的第二类引发剂滴加加入到步骤(2)中保温后得到的混合 物中，并搅拌，同时在110-120℃下保温1.5-3.5h；

(4)将步骤(3)中得到的混合物降温至50-60℃后，向所述混合物中滴 加胺中和剂，滴加时间为25-30min，滴加完毕后继续搅拌，在50-60℃下保温 0.5-1.5h，之后温度降至室温即制备得到所述65％固含水性纯丙树脂。

优选的，所述水性环氧改性醇酸树脂包括以下原料：环氧树脂、脂肪酸、 多元醇、顺丁烯二酸酐、催化剂和中和剂。

优选的，所述环氧树脂为601环氧树脂、604环氧树脂、607环氧树脂和 609环氧树脂中的一种或多种。

优选的，所述脂肪酸为桐油、亚麻油、脱水蓖麻油酸、梓油和豆油中的一 种或多种；所述多元醇为三羟甲基丙烷、新戊二醇和丙三醇中的一种或多种。

优选的，所述65％固含水性纯丙树脂的制备和所述水性环氧改性醇酸树脂 的制备过程中，全程受到通氮气保护。

优选的，所述无机填料浆为云母、炭黑、滑石粉或钛白粉中的一种或多种 用水性分散剂在蒸馏水作为介质的状态下制成的浆料。

优选的，所述流平剂为水性聚氨酯或丙烯酸流平剂；所述消泡剂为水性有 机硅消泡剂。

优选的，所述中和剂为N，N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺或氢氧化铵中的一 种或多种。

优选的，所述助溶剂为为甲乙酮、乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、二乙 二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇、异 丙醇、正丁醇中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供快干型水性镜背镀铝保护涂料比油性涂料具有干燥成膜速度 更快，涂装适用性更强，能适应流水线生产的需要的优点。

2.本发明通过在醇酸树脂合成过程中引入环氧树脂，制备得到具有核-壳结 构的水性环氧改性醇酸树脂，与65％固含水性纯丙树脂在交联剂、无机填料浆、 助溶剂灯其他原料的共同作用下制备得到性能能够达到或超过同类溶剂型涂料 的性能指标，还解决了VOC排放的问题，节能、安全环保，提高了运输、施 工的安全性，适合于大规模的推广使用。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案、及效果更加清楚、明确，以下对本发 明进一步详细说明。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。

实施例1

所述65％固含水性纯丙树脂的制备方法步骤是：

(1)在全程受到氮气负压保护的环境下，将混合物丙烯酸单体用下料泵泵 入至反应容器中，泵入时间为25-30min；

(2)将溶于溶剂的第一类引发剂滴加加入到步骤(1)的反应容器中，并 搅拌，同时在80-85℃下保温1-4h，所述第一类引发剂为有机过氧化物，例如 过氧化二苯甲酰、单过氧邻苯二甲酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯和过氧苯甲酸 叔戊酯等中的一种或多种；

(3)将溶于水的第二类引发剂滴加加入到步骤(2)中保温后得到的混合 物中，并搅拌，同时在110-120℃下保温1.5-3.5h，所述第二类引发剂为偶氮类 引发剂，例如偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉和偶氮二氰基戊酸 等中的一种或多种；

(4)将步骤(3)中得到的混合物降温至50-60℃后，向所述混合物中滴 加胺中和剂，滴加时间为25-30min，滴加完毕后继续搅拌，在50-60℃下保温 0.5-1.5h，之后温度降至室温即制备得到所述65％固含水性纯丙树脂。

所述水性环氧改性醇酸树脂包括以下原料：环氧树脂、脂肪酸、多元醇、 顺丁烯二酸酐、催化剂和中和剂。

所述环氧树脂为601环氧树脂、604环氧树脂、607环氧树脂和609环氧树 脂中的一种或多种。

所述水性环氧改性醇酸树脂的制备方法如下步骤：在氮气保护和搅拌的条 件下，将环氧树脂和脂肪酸升温至90-100℃，恒温反应1-3h，加入多元醇、顺 丁烯二酸酐和催化剂，继续升温至110-120℃后恒温反应1.5-2.5h，加入中和剂 后继续搅拌反应0.5-1.5h后降温至室温即得到水性环氧改性醇酸树脂。

所述脂肪酸为桐油、亚麻油、脱水蓖麻油酸、梓油和豆油中的一种或多种； 所述多元醇为三羟甲基丙烷、新戊二醇和丙三醇中的一种或多种。

所述无机填料浆为云母、炭黑、滑石粉或钛白粉中的一种或多种用水性分 散剂在蒸馏水作为介质的状态下制成的浆料，所述水性分散剂可以为油酸钠、 羧酸盐、烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯和聚乙烯亚胺衍生物等中的一种或多 种。

所述流平剂为水性聚氨酯或丙烯酸流平剂；所述消泡剂为水性有机硅消泡 剂。

所述中和剂为N，N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺或氢氧化铵中的一种或多种。

所述助溶剂为为甲乙酮、乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、 丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇、异丙醇、正丁 醇中的一种或多种。

所述快干型水性镜背镀铝保护涂料的制备过程主要为物理分散和混合过 程，具体制备工艺为：

1.分别按相应配比将65％固含水性纯丙树脂、水性环氧改性醇酸树脂、蒸 馏水和助溶剂加入分散缸中，低速搅拌均匀后得到混合物；

2.向混合物中加入所述无机填料浆，继续高速搅拌混合均匀后倒入砂磨机 中进行研磨使混合物的细度5-10μm；

3.向研磨好的浆料中加入100％固含全甲醚化氨基树脂、流平剂、消泡剂和 中和剂进行低速搅拌，搅拌均匀后即得到所述快干型水性镜背镀铝保护涂料。

其中，所述砂磨机在研磨过程中通冷水控制温度30-40℃。

本实施例通过对醇酸树脂单体聚合过程中进行相关的物理化学性能的改 性，利用无机颜填料浆在乳液中物理化学稳定的涂料生产技术，将目前的油性 涂料体系进行水性化生产，使制备得到的镜背镀铝保护涂料能够以较快速度固 化成膜以适应流水线生产的同时减少了VOC的排放量，为企业创造良好的施 工环境，节省了企业治理VOC排放问题而投入的成本。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2作为本发明的优选实施例，一种快干型 水性镜背镀铝保护涂料，按重量百分比计，包括以下原料：

其中，所述65％固含水性纯丙树脂的所述制备步骤(1)中的泵入时间为 28min，所述步骤(2)中的保温时间为2.5h，所述步骤(3)中的保温时间为 2.5h，所述步骤(4)中的保温时间为1h。

所述水性环氧改性醇酸树脂的制备方法如下步骤：在氮气保护和搅拌的条 件下，将环氧树脂和脂肪酸升温至90-100℃，恒温反应2h，加入多元醇、顺丁 烯二酸酐和催化剂，继续升温至110-120℃后恒温反应2h，加入中和剂后继续 搅拌反应1h后降温至室温即得到水性环氧改性醇酸树脂。其中，所述快干型水 性镜背镀铝保护涂料的制备方法同实施例1。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例3作为本发明的优选实施例，一种快干型 水性镜背镀铝保护涂料，按重量百分比计，包括以下原料：

其中，所述65％固含水性纯丙树脂和所述水性环氧改性醇酸树脂的制备均 参照实施例2。

其中，所述快干型水性镜背镀铝保护涂料的制备方法同实施例2。

实施例4

在实施例1的基础上，本实施例4作为本发明的优选实施例，一种快干型 水性镜背镀铝保护涂料，按重量百分比计，包括以下原料：

其中，所述65％固含水性纯丙树脂和所述水性环氧改性醇酸树脂的制备均 参照实施例2。

其中，所述快干型水性镜背镀铝保护涂料的制备方法同实施例2。

表一为实施例2-4制备的快干型水性镜背镀铝保护涂料与油性涂料产品的 性能测试结果对比表。

表一

由表一可知，实施例2-4中制备得到的镜背镀铝保护涂料具有优异的耐酸、 耐碱性，施工状态的涂料具有VOC排放量低的优点，与普通油性涂料相比， 具有快速干燥固化成膜，施工状态下的VOC排放量明显降低的优势。

综上所述，本发明提出的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料的物理化学性 能例如耐酸碱、防腐蚀性和附着力等性能均可以与普通油性涂料所具有的相关 性能相匹敌，甚至还要优于普通油性涂料，同时，本发明制备的所述保护涂料 没有了有机溶剂的气味及毒性，节省了企业在环保方面的资金投入。

本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对 其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管 己经在说明书中详细描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的， 而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。

Claims (10)

1.一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述65％固含水性纯丙树脂的制备方法步骤是：

(1)将混合物丙烯酸单体用下料泵泵入至反应容器中，泵入时间为25-30min；

(2)将溶于溶剂的第一类引发剂滴加加入到步骤(1)的反应容器中，并搅拌，同时在80-85℃下保温1-4h；

(3)将溶于水的第二类引发剂滴加加入到步骤(2)中保温后得到的混合物中，并搅拌，同时在110-120℃下保温1.5-3.5h；

(4)将步骤(3)中得到的混合物降温至50-60℃后，向所述混合物中滴加胺中和剂，滴加时间为25-30min，滴加完毕后继续搅拌，在50-60℃下保温0.5-1.5h，之后温度降至室温即制备得到所述65％固含水性纯丙树脂。

3.根据权利要求1所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述水性环氧改性醇酸树脂包括以下原料：环氧树脂、脂肪酸、多元醇、顺丁烯二酸酐、催化剂和中和剂。

4.根据权利要求3所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述环氧树脂为601环氧树脂、604环氧树脂、607环氧树脂和609环氧树脂中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述脂肪酸为桐油、亚麻油、脱水蓖麻油酸、梓油和豆油中的一种或多种；所述多元醇为三羟甲基丙烷、新戊二醇和丙三醇中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述65％固含水性纯丙树脂的制备和所述水性环氧改性醇酸树脂的制备过程中，全程受到通氮气保护。

7.根据权利要求1所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述无机填料浆为云母、炭黑、滑石粉或钛白粉中的一种或多种用水性分散剂在蒸馏水作为介质的状态下制成的浆料。

8.根据权利要求1所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述流平剂为水性聚氨酯或丙烯酸流平剂；所述消泡剂为水性有机硅消泡剂。

9.根据权利要求1所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述中和剂为N，N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺或氢氧化铵中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的一种快干型水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述助溶剂为为甲乙酮、乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或多种。