CN109337475A - 一种水性镜背镀铝保护涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种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19‑25，65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂10‑16，100％固含全甲醚化氨基树脂4‑6，无机颜料填料浆33‑50，助溶剂4‑6，复合胶体助剂4‑6，蒸馏水8‑12。本发明通过主体树脂采用水性化制备的技术手段，用水作为施工介质，在解决了VOC排放超标的环境污染问题的前提下，制备得到的涂料具有与油性产品等同的性能效果。

Description

一种水性镜背镀铝保护涂料
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性镜背镀铝保护涂料。
背景技术
目前国内外用于镜背镀铝膜保护的油性涂料产品相对成熟且技术稳定，尤其在丙烯酸、醇酸等树脂的环氧改性领域更为明显，在镜背玻璃加工领域同质化竞争严重。共同点就是都存在严重的环保问题。在河北的邢台，秦皇岛，山东的滕州，浙江的嘉兴以及广东的东莞等，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，如何将水性镜背镀铝保护涂料以蒸馏水作为介质的形式，为其进行水性化生产，使其VOC排放接近零，且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
针对现有产品中所存在的技术问题，本发明提出一种水性镜背镀铝保护涂料，可以克服现有技术的不足。本发明产品系列干燥速度快且极其耐腐蚀，以水作为主要介质，大大降低了有机溶剂的气味及毒性。
本发明提出一种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1.5-3.5h；
(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2-3h；
(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65％固含水性环氧改性丙烯酸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)将溶于环氧单体的引发剂Ⅰ滴加加入步骤(1)的反应容器中，并搅拌，同时在80-85℃下保温1.5-3.5h；
(3)将溶于水和水溶性溶剂混合物的引发剂Ⅱ滴加加入步骤(2)中保温后得到的混合物中，同时在110-120℃下保温2-3h；
(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％固含水性环氧改性丙烯酸树脂。
优选的，所述65％固含水性纯丙树脂的制备和所述65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂的制备过程中，全程受到氮气负压保护。
优选的，所述无机颜料填料浆为云母、钡盐和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，所述助溶剂为醇类、醚类或酮类中的一种或多种。
优选的，所述复合胶体助剂为水性润湿剂、水性流平剂和水性抗油剂为原料制成的混合物助剂。
优选的，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过采用主体树脂水性化的技术手段，在不改变油性涂料物理化学性能的前提下，以水作为主要介质，大大降低了有机溶剂的气味及毒性，改善恶劣的作业环境，且水性涂料涂装工件可直接用自来水洗涤，清洗后的水可重复利用，浓度达到一定指标时，可用微生物降解的办法进行无害化处理。大大减少有机清洗溶剂的消耗量，避免二次环境污染，解决了VOC排放的问题，节省了施工企业VOC排放治污等方面的花费，客观上降低了施工成本。
2.本发明制备得到的水性镜背镀铝保护涂料具有干燥速度快且具有极其耐腐蚀性的特点，在镜背铝膜结构层的日常耐酸、耐碱、抗盐雾腐蚀及抗氧化方面具有很好的应用。
3.本发明制备所得的水性镜背镀铝保护涂料具有加温自交联单组份施工，且长期稳定储存的优点，同时，客户端只需对目前的涂装线进行简单的改动就可以无缝对接，整体使用成本与目前的油性产品接近。
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
本发明提供一种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：
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1.5-3.5h，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，所述溶剂可以为乙二醇丁醚、丁醇、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、异丙醇、乙醇中的一种或多种；
(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2-3h，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。
本实施例利用反应型引发剂加温引发聚合法，合成具有核壳结构的环氧改性丙烯酸水溶性聚合物，进而制备TG值高且成膜温度低的水性环氧改性丙烯酸树脂，具体的，所述65％固含水性环氧改性丙烯酸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)将溶于环氧单体的引发剂Ⅰ滴加加入步骤(1)的反应容器中，并搅拌，同时在80-85℃下保温1.5-3.5h，所述引发剂Ⅰ可以为为有机过氧化物，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叔丁基过氧化氢等中的一种或多种；
(3)将溶于水和水溶性溶剂混合物的引发剂Ⅱ滴加加入步骤(2)中保温后得到的混合物中，同时在110-120℃下保温2-3h，所述水溶性溶剂为甲醇、乙醇和乙二醇中的一种或多种；所述引发剂Ⅱ可以为偶氮类引发剂，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％固含水性环氧改性丙烯酸树脂。
所述65％固含水性纯丙树脂的制备和所述65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂的制备过程中，全程受到氮气负压保护。
所述无机颜料填料浆的制备过程为：将水性分散剂和蒸馏水加入分散缸中，搅拌均匀后，加入云母、钡盐或钛白粉中的一种或多种进行混合分散；其中，所述水性分散剂可以为聚磷酸盐或者硅酸盐等无机盐类；阴离子型有机盐类；聚羧酸盐或者聚丙烯酸衍生物等高聚物中的一种或多种。
所述助溶剂为醇类、醚类或酮类中的一种或多种，所述醇类溶剂可以为乙醇、丁醇、异丁醇、乙二醇或丙二醇；所述醚类溶剂可以为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇二丁醚；所述酮类溶剂可以为环己酮、甲乙酮或丙酮等。
所述复合胶体助剂为水性润湿剂、水性流平剂和水性抗油剂制成的混合物助剂，其中，这三者可按比例1-5:2-4:3-6混合制成所述混合物助剂。
所述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、65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂、助溶剂和蒸馏水加入分散缸中，低速搅拌均匀后得到混合物，
2.再向混合物中加入所述无机颜料填料浆，继续高速搅拌混合均匀后进入砂磨机中进行研磨使混合物的细度＜2μm，
3.研磨好的浆料中加入100％固含全甲醚化氨基树脂、复合胶体助剂进行低速搅拌，搅拌均匀即得到所述水性镜背镀铝保护涂料。
其中，所述砂磨机在研磨过程中水冷控制温度＜40℃。
本实施例通过对丙烯酸功能单体聚合过程中进行相关的物理化学性能的改性，利用无机颜填料在制浆过程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，使制备得到的涂料具有与油性产品等同的技术效果的同时，解决了VOC排放的问题，节省了施工企业VOC排放治污等方面的成本。
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。
其中，所述65％固含水性环氧改性丙烯酸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。
所述水性镜背镀铝保护涂料的制备方法同实施例1中所述的制备方法。
实施例3
在实施例2的基础上，本实施例3作为本发明的优选实施例，一种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65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂的制备均参照实施例2。
其中，所述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65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂的制备均参照实施例2。其中，所述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中制备得到的所述涂料与普通油性涂料在同一条件下做的性能测试结果表明，本发明提出的一种水性镜背镀铝保护涂料的物理化学性能例如耐水性、耐酸碱性和耐盐雾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，本产品的VOC排放量远远低于油性涂料的VOC排放量。
另外，本水性镜背镀铝保护涂料的施工膜厚25至30微米，油性产品50 至60微米，约为油性产品的50％的用量就能够达到油性产品的物理化学性能，大大降低了材料耗量。
综上所述，本发明制备得到的水性镜背镀铝保护涂料在不改变油性涂料所具有的优良物理化学性能的前提下，没有了有机溶剂的气味及毒性，同时，所述水性镜背铝膜保护涂料具有自交联单组份施工，且长期稳定储存的优点。
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 (8)

1.一种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1.5-3.5h；
(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2-3h；
(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所述的一种水性镜背镀铝保护涂料，其特征在于，所述65％固含水性环氧改性丙烯酸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)将溶于环氧单体的引发剂Ⅰ滴加加入步骤(1)的反应容器中，并搅拌，同时在80-85℃下保温1.5-3.5h；
(3)将溶于水和水溶性溶剂混合物的引发剂Ⅱ滴加加入步骤(2)中保温后得到的混合物中，同时在110-120℃下保温2-3h；
(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％固含水性环氧改性丙烯酸树脂。
4.根据权利要求2或3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和所述65％固含水性环氧改性丙烯酸树脂的制备过程中，全程受到氮气负压保护。
5.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，所述无机颜料填料浆为云母、钡盐和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。
6.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，所述助溶剂为醇类、醚类或酮类中的一种或多种。
7.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，所述复合胶体助剂为水性润湿剂、水性流平剂和水性抗油剂为原料制成的混合物助剂。
8.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，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：
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