CN109401474A - 一种水性快干涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性快干涂料及其制备方法，其技术方案要点是：包括以下重量份的组分：水性树脂45～60份，填料6～15份，颜料3份，助剂8～13份,防腐快干无机成膜剂5～20份，水5～20份。本发明的一种水性快干涂料，提高水性涂料凝固速度，适合厚涂层的快速涂装需求，同时能够改善涂装的外观不良。

Description

一种水性快干涂料及其制备方法

【技术领域】

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性快干涂料及其制备方法。

【背景技术】

随着环保要求提高，越来多的产品或环境场合选择使用水性涂料，一方面减少环境污染，一方面降低生产成本，但现有水性涂料不能兼顾涂料的透气性与防水性，一般防水性好的涂料透气性相对较差，而涂料透气性不好将使水气扩散受阻，影响饰面涂料的颜色，产生应力，使涂料鼓泡、脱落，其内部含有大量水分，在干燥过程中，为了形成干膜涂层，需等待较长时间以便内部的水分迁移出来，延长了施工或产品的生产周期，有时为了方便油漆干燥，还可能进行多次涂装，且每次涂装的厚度均选择较小的数量级，而涂料干燥的过程，因内部失水，涂装层表面也会呈不规则凹陷，极大影响涂装的外观品质

【发明内容】

本发明的一种水性快干涂料，提高水性涂料凝固速度，适合厚涂层的快速涂装需求，同时能够改善涂装的外观不良。

本发明还提供一种水性快干涂料的制备方法。

本发明技术方案如下：

一种水性快干涂料，包括以下重量份的组分：

优选的，所述水性树脂为丙烯酸乳液、水性环氧乳液、水性聚氨酯乳液、水性有机硅中的一种或几种混合物。上述水性树脂加入混合后，在聚合后多形成凝胶结构，在混合搅拌时，所采用溶剂均采用无毒的高挥发性溶剂，安全环保，具有高装饰性，涂装层外观光泽佳。

优选的，所述防腐快干无机成膜剂为磷酸盐。在水性涂料的大分子基团内部，引入防腐快干无机成膜剂组分，与涂料中的水进行反应，而固化为结晶水，内部生成如硅凝胶晶体，使水分固化，且增加涂装层强度。

优选的，所述防腐快干无机成膜剂与涂料中的液相组分重量比为 10:1～2:1。防腐快干无机成膜剂主要与水份反应生成结晶物质，从而减少了涂装层干燥过程中水份的向外迁移。

优选的，所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、磷石膏粉中的一种或两种混合物。

优选的，所述填料为轻质陶瓷微粉、硅微粉、磷酸锌中的几种组合制成。填料的加入能够为涂料进行结构支撑，保证产品在干燥前后体积变化较小。

优选的，所述助剂中还包括消泡剂、润湿剂、分散剂、流平剂。

优选的，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、低接枝多疏水基有机聚合物、六偏磷酸钠中的多种混合物，所述分散剂为阴离子型多官能聚合物醇胺盐溶液、羧甲基纤维素钠的混合物。

一种水性快干涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)、按比例将树脂颜料研磨制成颜料(色浆)；

2)、将树脂、色浆、填料、消泡剂、流平剂、润湿剂和水混合搅拌均匀；

3)、在涂装作业前，将防腐快干无机成膜剂和分散剂加入所得混合物中快速搅拌10～15min，即得到水性快干涂料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果和优点：

本发明的一种水性快干涂料，主要特点是在不和水发生反应的水性有机树脂体系内，加入可以和水发生反应的防腐快干无机成膜剂(粘结体系，一般是无机物，如磷酸盐以及其他的)，和传统水性涂料中不与水发生反应的成膜物(比如各种有机树脂)，这样可以把水性涂料中的部分水性反应为结晶水，在水性涂料的大分子基团内部，引入固化剂组分，如磷酸二氢钙等硅酸盐或磷酸盐，使其与涂料中的水进行反应，而固化为结晶水，内部生成了很多硅凝胶晶体，这些硅凝胶经水化变成坚固、透气、簇状的填料物质充满涂装层表面下的所有毛细孔隙，可以更有效地提高涂装层的硬度及耐磨性，从而减少了涂料在使用中水分向外迁移干燥的过程，极大缩短了涂装固化周期，特别是克服厚涂层干燥的固化问题，同时涂料中加入一定比例的粉状填料，配合润湿剂和分散剂等助剂作用，能够有效克服涂料内部在产生结晶水时膨胀的问题，能够快速干燥，达到不开裂的效果。

本发明的一种水性快干涂料的制备方法，组分成本低廉，加工工艺简单具有很强的市场竞争力。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例1-4对本发明作进一步描述：

实施例1-2：

一种水性快干涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)、按比例将水性树脂与颜料制备颜料(色浆)；

2)、按比例将树脂、色浆、填料、消泡剂、流平剂、润湿剂和水混合并搅拌均匀；

3)、在涂装作业前，将防腐快干无机成膜剂(磷酸二氢钠与磷石膏粉混合)和分散剂加入所得混合物中快速搅拌10min，即得到水性快干涂料。

实施例3-4：

一种水性快干涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)、按比例将水性树脂与颜料制备颜料(色浆)；

2)、按比例将树脂、色浆、填料、消泡剂、流平剂、润湿剂和水混合并搅拌均匀；

3)、在涂装作业前，将防腐快干无机成膜剂(磷酸盐系，如中山科邦的磷酸盐，牌号9800)和分散剂加入所得混合物中快速搅拌15min，即得到水性快干涂料。

表1：实施例1-4各组分配比

实施例1～4所得水性快干涂料实际测试数据

注：1)、硬度的测试：根据GB/T 6739-2006标准，采用铅笔法测定涂膜硬度。

2)、吸水率测试：HG/T 3344-2012测试涂膜吸水率，将水性聚氨酯涂膜裁剪成面积为2cm×2cm正方形，称其质量为m₁。在室温下用去离子水浸泡24h，用滤纸吸干涂膜表层表面水分，称其质量为m₂，计算公式如下所示。

m₁为涂膜吸水前的质量，g；m₂为涂膜吸水后的质量，g。

3)、耐热水性

将以紫外光固化后制备好的涂膜，干燥后置于热水中浸泡15min 后观察涂膜外观变化。

本发明的一种水性快干涂料，在水性涂料的大分子基团内部，引入固化剂组分，如硅酸钠、氟硅酸镁、磷酸二氢钙等硅酸盐或磷酸盐，使其与涂料中的水进行反应，而固化为结晶水，内部生成了很多硅凝胶晶体，这些硅凝胶经水化变成坚固、透气、簇状的填料物质充满涂装层表面下的所有毛细孔隙，可以更有效地提高涂装层的硬度及耐磨性，从而减少了涂料在使用中水分向外迁移干燥的过程，极大缩短了涂装固化周期，特别是克服厚涂层干燥的固化问题，同时涂料中加入一定比例的粉状填料，配合润湿剂和分散剂等助剂作用，能够有效克服涂料内部在产生结晶水时膨胀的问题，且制备工艺简便，材料价格低廉，具有很好的市场效应。

Claims (9)

1.一种水性快干涂料，其特征在于包括以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述水性树脂为丙烯酸乳液、水性环氧乳液、水性聚氨酯乳液、水性有机硅中的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述防腐快干无机成膜剂为磷酸盐。

4.根据权利要求1所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述防腐快干无机成膜剂与涂料中的液相组分重量比为10:1～2:1。

5.根据权利要求3所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、磷石膏粉中的一种或两种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述填料为轻质陶瓷微粉、硅微粉、磷酸锌中的几种组合制成。

7.根据权利要求1所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述助剂中还包括消泡剂、润湿剂、分散剂、流平剂。

8.根据权利要求1所述的一种水性快干涂料，其特征在于：所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、低接枝多疏水基有机聚合物、六偏磷酸钠中的多种混合物，所述分散剂为阴离子型多官能聚合物醇胺盐溶液、羧甲基纤维素钠的混合物。

9.一种水性快干涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、按比例将树脂颜料研磨制成颜料(色浆)；

2)、将树脂、色浆、填料、消泡剂、流平剂、润湿剂和水混合搅拌均匀；

3)、在涂装作业前，将防腐快干无机成膜剂和分散剂加入所得混合物中快速搅拌10～15min，即得到水性快干涂料。