CN110204978A - 一种水性塑胶涂料及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工涂料技术领域，具体涉及一种水性塑胶涂料及其制备方法和使用方法，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：改性丙烯酸树脂乳液40‑80份、水性分散剂4‑8份、水性增稠剂1‑3份、水性消泡剂0.6‑1.0份、水性流平剂0.3‑0.7份、水性润湿剂0.3‑0.7份、水性防锈剂0.2‑0.4份、多功能助剂0.4‑0.8份、其它助剂1‑5份、颜料粉10‑30份、去离子水40‑80份。本发明的水性塑胶涂料解决了水性涂料在塑胶底材上的附着力难点及水性涂料配套热固化面漆的多缩孔难点，附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越。

Description

一种水性塑胶涂料及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及化工涂料技术领域，具体涉及一种水性塑胶涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术
涂料所具备的完美的装饰性和持久的保护性能使得涂料工业飞跃发展，随环境保护意识的不断加强和环境保护法规的日益完善，人们对环境保护的要求以及对涂料污染的认识越来越高，各国对于严格控制VOC的排放量，限制高VOC涂料产品您的生产和使用已提升到法律法规的高度。
在环境保护的浪潮中，涂料水性化是一个重要的潮流和途径，但是由于水和塑胶的表面张力都较大，界面难以润湿，所以目前一方面水性涂料主要用于金属漆，墙面漆和木器漆，另一方面应用于塑料制品表面的涂料主要为溶剂型，水性涂料还只占很小的比例。由于溶剂型塑料涂料存在VOC含量高，对环境污染大的缺点，另外很多厂家生产中所用的塑胶底材掺入太多水口物料，导致喷涂表面耐溶剂性特别差。因此，水性塑料涂料的开发更显非常重要，由于水性涂料具有优良的性能和广泛的适用性，必将成为涂料行业的主流产品。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种水性塑胶涂料，该水性塑胶涂料解决了水性涂料在塑胶底材上的附着力难点及水性涂料配套热面漆的多缩孔难点，附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越。
本发明的目的在于提供一种水性塑胶涂料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明的目的在于提供一种水性塑胶涂料的使用方法，该使用方法工艺简单，操作控制方便，形成的漆膜在塑胶底材上具有较高的附着力，硬度高，耐磨性好，环保。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水性塑胶涂料，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
优选的，所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在47-49％、粘度在600-800mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液。
本发明通过采用有机硅改性丙烯酸树脂乳液，并控制其固含量在47-49％、粘度在600-800mpa.s，制得的水性塑胶涂料附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越。
所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.4-0.8：1：1.4-2.2组成的混合物。
本发明通过采用聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯作为水性分散剂复配使用，并控制其重量比为.4-0.8：1：1.4-2.2，其分散效果好，可以分散那些难于溶解于液体的颜料粉及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液。
优选的，所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：0.5-1.5：2-4组成的混合物。
本发明通过采用羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液作为水性增稠剂复配使用，并控制其重量比为1：0.5-1.5：2-4，其增稠效果好，可以有效地调节水性塑胶涂料的粘度。
所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比4-6：2-4：1组成的混合物。
本发明通过采用聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油作为水性消泡剂复配使用，并控制其重量比为4-6：2-4：1，其消泡力强、化性稳定、耐热、耐氧、抗蚀、溶气、透气、易扩散、易渗透，可以降低涂料表面张力，抑制泡沫产生或消除消。
优选的，所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.4-2.2：2-4：1组成的混合物。
本发明通过采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷作为水性流平剂复配使用，并控制其重量比为1.4-2.2：2-4：1，具有优异的底材润滑和流平性能，具有良好的水溶性和油溶性，还能防止缩孔、橘皮等缺陷的产生，能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.8-1.2：1：1.4-2.2组成的混合物。
本发明通过采用十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物作为水性润湿剂，并控制其重量比为0.8-1.2：1：1.4-2.2，其润湿效果好，可以通过降低涂料的表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿。
优选的，所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：0.8-1.2：0.5-1.5组成的混合物。
本发明通过采用有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷作为水性防锈剂复配使用，并控制其重量比为1：0.8-1.2：0.5-1.5，制得的水性塑胶涂料具有较好的防锈效果。
所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比0.5-1.5：1.5-2.5：1组成的混合物。
三亚乙基二胺可显著提高漆膜性能，由于而且由于它和分散剂共用会使颜料分散更加充分，因而使漆膜光泽有一定提高，其次，会使体系的分散剂等活性物质的用量降低，可大幅度提高漆膜耐水性、耐擦洗性；纳米银作为抗菌剂，可以提高水性塑胶涂料的抗菌性能；聚乙二醇作为成膜剂，可以提高聚乙二醇的成膜性能。
本发明通过采用三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇作为水性多功能助剂复配使用，并控制其重量比为0.5-1.5：1.5-2.5：1，制得的水性塑胶涂料具有较好的成膜性能和抗菌性能，漆膜耐水性、耐擦洗性好。
优选的，所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：1.4-2.2：1.8-2.6组成的混合物。
本发明通过采用消光剂、增滑剂和填充剂作为其它助剂复配使用，并控制其重量比为1：1.4-2.2：1.8-2.6，制得的水性塑胶涂料附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越。
所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比2-4：1.6-2.4：1组成的混合物。
本发明通过采用带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂作为消光剂，并控制其重量比为2-4：1.6-2.4：1，其消光效果好，能提高漆膜的光泽度。
优选的，所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比1.5-2.5：0.5-1.5：1组成的混合物。
本发明通过采用微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺作为增滑剂，并控制其重量比1.5-2.5：0.5-1.5：1，其增滑效果好，可以提高漆膜的平滑性和平整性。
所述填充剂为粒径在10-100μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
本发明通过采用粒径在10-100μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉作为填充剂，在涂料中起骨架的作用，增加涂抹的厚度，降低涂料的成本，赋予涂料耐腐蚀、耐久性、增容不强等性能。
优选的，所述颜料粉为粒径在1-5μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1.5-2.5：1组成的混合物。
本发明采用粒径在1-5μm的钛白粉作为颜料粉，进一步采用金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉复配使用，并控制其重量比为1.5-2.5：1，具有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性和化学稳定性，特别是没有毒性。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种水性塑胶涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和10-20份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以500-700rpm/min的转速，搅拌5-10min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1000-1400rpm/min，分散20-40min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、5-15份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以500-700rpm/min的转速持续搅拌5-10min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以500-700rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1200-1600rpm/min，搅拌10-15min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入5-15份去离子水，用高速分散机以600-800rpm/min的转速搅拌10-15min；
(6)最后加入固化剂和20-30份去离子水，以600-800rpm/min的转速搅拌5-10min至均一混合物，调节粘度至25±3s；
(7)用双层200-300目滤网过滤包装。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种水性塑胶涂料的使用方法，包括如下步骤：
1)底材前处理：
取ABS、PS、HIPS、PC或PMMA作为底材；用洁净棉花蘸取6#白电油或者120#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度5-30℃，相对湿度45-70％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.3-0.4Mpa，采用重力式喷枪，口径1.5-1.8mm；喷涂距离15-20cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为25±3s(25℃)；漆膜厚度为15-25μm；湿膜流平静置时间1-2min；在55-65℃条件下干燥15-25min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度5-30℃，相对湿度45-75％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.0-1.5mm；空气压力0.3-0.4Mpa；喷涂距离15-20cm；
D)施工粘度：8.5-9.5s；
E)固化后漆膜厚度为20-30μm；
F)流平时间：室温1-2min；
G)预热：55-60℃，3-5min；
H)热固化：100-120℃干燥固化。
本发明的有益效果在于：本发明的水性塑胶涂料主要以水作为分散剂或溶剂，仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，具有极低的VOC排放，有机挥发物小于15％，而传统溶剂型涂料的有机挥发物为75％以上。①改善了作业环境条件，有效避免施工人员长期接触高浓度有毒有害有机溶剂，降低职业病发生的概率；②消除了施工时的火灾危险性，降低了对环境的污染，符合各类环境保护法律法规，可以树立企业的环保形象；③涂装工具还可以用水清洗，可大大减少清洗溶剂的消耗，可以大大节约资源，④大大减轻了涂料中溶剂对塑胶底材的腐蚀而造成施工中的开裂、烧胶等问题。
本发明的水性塑胶涂料可用于ABS、PS、HIPS、PC、PMMA等塑胶机壳的涂装，比如家用电器、电子产品、办公设备等各种塑料部件的涂装，本发明应用面广、施工相对简单，无需开稀调粘度可直接喷涂，降低施工成本，节约资源；对塑胶底材表面适应性好，突破了水性涂料对塑料基材的附着力不佳的技术瓶颈；对热固化面漆附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越；同时本发明可以以不同的色浆进行着色，在不影响性能的同时给底材提供更佳的装饰性能，因此它可以取代普通溶剂型热塑性丙烯酸类涂料，满足大多数塑料品种对涂层性能的要求。
本发明的水性塑胶涂料解决了水性涂料在塑胶底材上的附着力难点及水性涂料配套热固化面漆的多缩孔难点，附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越，可广泛适用于家用电器、电子产品，办公设备等领域的各种塑料部件的涂装。
本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明的使用方法工艺简单，操作控制方便，形成的漆膜在塑胶底材上具有较高的附着力，硬度高，耐磨性好，环保。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种水性塑胶涂料，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在47％、粘度在600mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液；所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.4：1：1.4组成的混合物。
所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：0.5：2组成的混合物；所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比4：2：1组成的混合物。
所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.4：2：1组成的混合物；所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.8：1：1.4组成的混合物。
所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：0.8：0.5组成的混合物；所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比0.5：1.5：1组成的混合物。
所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：1.4：1.8组成的混合物；所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比2：1.6：1组成的混合物。
所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比1.5：0.5：1组成的混合物；所述填充剂为粒径在10μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
所述颜料粉为粒径在1μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1.5：1组成的混合物。
一种水性塑胶涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和10份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以500rpm/min的转速，搅拌5min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1000rpm/min，分散20min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、5份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以500rpm/min的转速持续搅拌5min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以500rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1200rpm/min，搅拌10min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入5份去离子水，用高速分散机以600rpm/min的转速搅拌10min；
(6)最后加入固化剂和20份去离子水，以600rpm/min的转速搅拌5min至均一混合物，调节粘度至22s(25℃)；
(7)用双层200目滤网过滤包装。
一种水性塑胶涂料的使用方法，包括如下步骤：
1)底材前处理：
取ABS作为底材；用洁净棉花蘸取6#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度5℃，相对湿度45％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.3Mpa，采用重力式喷枪，口径1.5mm；喷涂距离15cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为22s(25℃)；漆膜厚度为15μm；湿膜流平静置时间1min；在55℃条件下干燥15min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度5℃，相对湿度45％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.0mm；空气压力0.3Mpa；喷涂距离15cm；
D)施工粘度：8.5s；
E)固化后漆膜厚度为20μm；
F)流平时间：室温1min；
G)预热：55℃，3min；
H)热固化：100℃干燥固化。
实施例2
一种水性塑胶涂料，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在47.5％、粘度在650mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液；所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.5：1：1.6组成的混合物。
所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：0.8：2.5组成的混合物；所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比4.5：2.5：1组成的混合物。
所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.6：2.5：1组成的混合物；所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.9：1：1.6组成的混合物。
所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：0.9：0.8组成的混合物；所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比0.8：1.8：1组成的混合物。
所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：1.6：2.0组成的混合物；所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比2.5：1.8：1组成的混合物。
所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比1.8：0.8：1组成的混合物；所述填充剂为粒径在30μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
所述颜料粉为粒径在2μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1.8：1组成的混合物。
一种水性塑胶涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和12份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以550rpm/min的转速，搅拌6min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1100rpm/min，分散25min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、8份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以550rpm/min的转速持续搅拌6min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以550rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1300rpm/min，搅拌11min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入8份去离子水，用高速分散机以650rpm/min的转速搅拌11min；
(6)最后加入固化剂和22份去离子水，以650rpm/min的转速搅拌6min至均一混合物，调节粘度至24s(25℃)；
(7)用双层220目滤网过滤包装。
一种水性塑胶涂料的使用方法，包括如下步骤：
1)底材前处理：
取PS作为底材；用洁净棉花蘸取120#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度10℃，相对湿度50％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.32Mpa，采用重力式喷枪，口径1.6mm；喷涂距离16cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为24s(25℃)；漆膜厚度为18μm；湿膜流平静置时间1.2min；在58℃条件下干燥18min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度10℃，相对湿度50％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.1mm；空气压力0.32Mpa；喷涂距离16cm；
D)施工粘度：8.8s；
E)固化后漆膜厚度为22μm；
F)流平时间：室温1.2min；
G)预热：56℃，3.5min；
H)热固化：120℃干燥固化。
实施例3
一种水性塑胶涂料，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在48％、粘度在700mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液；所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.6：1：1.8组成的混合物。
所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：1：3组成的混合物；所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比5：3：1组成的混合物。
所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.8：3：1组成的混合物；所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比1：1：1.8组成的混合物。
所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：1：1组成的混合物；所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比1：2：1组成的混合物。
所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：1.8：2.2组成的混合物；所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比3：2：1组成的混合物。
所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比2：1：1组成的混合物；所述填充剂为粒径在50μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
所述颜料粉为粒径在3μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比2：1组成的混合物。
一种水性塑胶涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和15份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以600rpm/min的转速，搅拌8min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1200rpm/min，分散30min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、10份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以600rpm/min的转速持续搅拌8min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以600rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1400rpm/min，搅拌12min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入10份去离子水，用高速分散机以700rpm/min的转速搅拌12min；
(6)最后加入固化剂和25份去离子水，以700rpm/min的转速搅拌8min至均一混合物，调节粘度至25s(25℃)；
(7)用双层250目滤网过滤包装。
一种水性塑胶涂料的使用方法，包括如下步骤：
1)底材前处理：
取HIPS作为底材；用洁净棉花蘸取6#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度20℃，相对湿度60％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.35Mpa，采用重力式喷枪，口径1.6mm；喷涂距离18cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为25s(25℃)；漆膜厚度为20μm；湿膜流平静置时间1.5min；在60℃条件下干燥20min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度20℃，相对湿度60％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.2mm；空气压力0.35Mpa；喷涂距离18cm；
D)施工粘度：9s；
E)固化后漆膜厚度为25μm；
F)流平时间：室温1.5min；
G)预热：58℃，4min；
H)热固化：110℃干燥固化。
实施例4
一种水性塑胶涂料，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在48.5％、粘度在750mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液；所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.7：1：2组成的混合物。
所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：1.2：3.5组成的混合物；所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比5.5：3.5：1组成的混合物。
所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比2：3.5：1组成的混合物；所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比1.1：1：2组成的混合物。
所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：1.1：1.2组成的混合物；所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比1.2：2.2：1组成的混合物。
所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：2：2.4组成的混合物；所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比3.5：2.2：1组成的混合物。
所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比2.2：1.2：1组成的混合物；所述填充剂为粒径在80μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
所述颜料粉为粒径在4μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比2.2：1组成的混合物。
一种水性塑胶涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和18份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以650rpm/min的转速，搅拌9min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1300rpm/min，分散35min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、12份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以650rpm/min的转速持续搅拌9min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以650rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1500rpm/min，搅拌14min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入12份去离子水，用高速分散机以750rpm/min的转速搅拌14min；
(6)最后加入固化剂和28份去离子水，以750rpm/min的转速搅拌9min至均一混合物，调节粘度至26s(25℃)；
(7)用双层280目滤网过滤包装。
一种水性塑胶涂料的使用方法，包括如下步骤：
1)底材前处理：
取PC作为底材；用洁净棉花蘸取120#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度25℃，相对湿度65％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.38Mpa，采用重力式喷枪，口径1.7mm；喷涂距离19cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为26s(25℃)；漆膜厚度为22μm；湿膜流平静置时间1.8min；在62℃条件下干燥22min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度25℃，相对湿度70％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.4mm；空气压力0.38Mpa；喷涂距离19cm；
D)施工粘度：9.2s；
E)固化后漆膜厚度为28μm；
F)流平时间：室温1.8min；
G)预热：59℃，4.5min；
H)热固化：110℃干燥固化。
实施例5
一种水性塑胶涂料，所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在49％、粘度在800mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液；所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.8：1：2.2组成的混合物。
所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：1.5：4组成的混合物；所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比6：4：1组成的混合物。
所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比2.2：4：1组成的混合物；所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比1.2：1：2.2组成的混合物。
所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：1.2：1.5组成的混合物；所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比1.5：2.5：1组成的混合物。
所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：2.2：2.6组成的混合物；所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比4：2.4：1组成的混合物。
所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比2.5：1.5：1组成的混合物；所述填充剂为粒径在100μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
所述颜料粉为粒径在5μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比2.5：1组成的混合物。
一种水性塑胶涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和20份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以700rpm/min的转速，搅拌10min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1400rpm/min，分散40min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、15份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以700rpm/min的转速持续搅拌10min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以700rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1600rpm/min，搅拌15min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入15份去离子水，用高速分散机以800rpm/min的转速搅拌15min；
(6)最后加入固化剂和30份去离子水，以800rpm/min的转速搅拌10min至均一混合物，调节粘度至28s(25℃)；
(7)用双层300目滤网过滤包装。
一种水性塑胶涂料的使用方法，包括如下步骤：
1)底材前处理：
取PMMA作为底材；用洁净棉花蘸取6#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度30℃，相对湿度70％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.4Mpa，采用重力式喷枪，口径1.8mm；喷涂距离20cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为28s(25℃)；漆膜厚度为25μm；湿膜流平静置时间2min；在65℃条件下干燥25min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度30℃，相对湿度75％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.5mm；空气压力0.4Mpa；喷涂距离20cm；
D)施工粘度：9.5s；
E)固化后漆膜厚度为30μm；
F)流平时间：室温2min；
G)预热：60℃，5min；
H)热固化：105℃干燥固化。
实施例1-5制得的水性塑胶涂料及形成的漆膜的性能测试表1所示。本发明的涂料外观测试按GB/T 1721清漆、清油及稀释剂外观和透明度测定法的规定进行；涂料粘度测试按GB/T 1723涂料粘度测定法得规定进行检测；涂料固含量测试按GB/T 1725涂料固体含量测定法进行测定；涂料有害物质测试按SJ/T 11363《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》规定进行检测；漆膜外观测试通过漆膜固化后，目视观察漆膜表面；漆膜透光率测试通过漆膜固化后用透光率测试仪进行测试；漆膜硬度测试按GB/T 6739漆膜硬度铅笔测定法的规定进行；漆膜光泽度测试按GB/T 9754色漆和清漆漆膜镜面光泽的测定规定进行测量；漆膜划格测试按GB/T 9286色漆和清漆漆膜的划格试验规定进行；漆膜耐湿热性测试按GB/T 1740漆膜耐湿热测定法的规定，在温度为47±1℃、湿度为96±2％的环境中进行测试并作划格试验；漆膜耐交变湿热性测试条件为：温度600℃，相对湿度75％，3h，-200℃，3h，交变周期2h进行测试并作划格试验；漆膜耐热性测试按GB/T 1735漆膜耐热性测定法的规定进行，在60℃环境中进行测试并作划格试验；漆膜耐寒性测试采用恒温恒湿试验机，-20℃环境中进行测试，测试结束后恢复2小时，观察漆膜状态并作划格试验；漆膜耐水性测试条件为：去离子水室温浸泡48h，恢复2小时观察漆膜状态并作划格试验；漆膜耐酸雾性测试按GB/T 1771规定，5％NaCl溶液，温度为35±2℃的环境中进行测试；漆膜耐酸性测试按GB/T 9274中的方法，5％醋酸水溶液，温度为35±2℃的环境中进行测试并作划格试验；漆膜耐碱性测试按GB/T 9274中的方法，5％氢氧化钠水溶液，温度为35±2℃的环境中进行测试并作划格试验；漆膜耐汽油性测试按GB/T 1734的规定，在120号汽油中浸泡进行测试。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
涂料外观 均匀 均匀 均匀 均匀 均匀
涂料粘度 22s 24s 25s 26s 28s
涂料固含量 42％ 48％ 52％ 45％ 38％
涂料有害物质含量 ＜0.01％ ＜0.01％ ＜0.01％ ＜0.01％ ＜0.01％
漆膜外观 光滑平整 光滑平整 光滑平整 光滑平整 光滑平整
漆膜硬度 3H 4H 4H 4H 3H
漆膜光泽度 92 95 98 96 94
漆膜划格试验 1级 1级 1级 1级 1级
漆膜耐湿热性 192h 204h 216h 210h 208h
漆膜耐交变湿热性 15个循环 18个循环 25个循环 22个循环 20个循环
漆膜耐热性 240h 252h 264h 258h 246h
漆膜耐寒性 252h 264h 276h 260h 258h
漆膜耐水性 42h 54h 66h 60h 48h
漆膜耐酸雾性 28h 30h 42h 36h 24h
漆膜耐酸性 42h 54h 66h 60h 48h
漆膜耐碱性 36h 48h 60h 54h 42h
漆膜耐汽油性 1320h 1560h 1800h 1680h 1440h
从上表可以看出，本发明的涂料外观均匀，粘度测试为25±3s，固含量测试高于42％，有害物质含量测试低于0.01％。本发明的涂料形成的漆膜外观光滑平整，漆膜硬度测试可以达到3H以上，漆膜光泽度测试可以达到92以上，漆膜划格试验可以达到1级；漆膜耐湿热性测试可以达到192h以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐交变湿热性测试可以达到15个循环以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐热性测试可以达到240h以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐寒性测试可以达到252h以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐水性测试可以达到42h以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐酸雾性测试可以达到28h以上无起泡、皱皮、变色等现象；漆膜耐酸性测试可以达到42h以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐碱性测试可以达到36h以上无起泡、皱皮、变色等现象，且划格试验为1级；漆膜耐汽油性测试可以达到1320h以上无起泡、皱皮、变软、剥落、开裂、变色、失光等现象。
本发明的水性塑胶涂料附着力良好，流平性极佳，漆膜的各种耐水、耐高温、耐温度冲击等性能卓越，可广泛适用于家用电器、电子产品，办公设备等领域的各种塑料部件的涂装。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述水性塑胶涂料包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述改性丙烯酸树脂乳液为固含量在47-49％、粘度在600-800mpa.s的有机硅改性丙烯酸树脂乳液；所述水性分散剂是由聚丙烯酰胺、乙撑基双硬脂酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯以重量比0.4-0.8：1：1.4-2.2组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述水性增稠剂是由羧甲基纤维素钠、聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液以重量比1：0.5-1.5：2-4组成的混合物；所述水性消泡剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油以重量比4-6：2-4：1组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述水性流平剂是由聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.4-2.2：2-4：1组成的混合物；所述水性润湿剂是由十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.8-1.2：1：1.4-2.2组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述水性防锈剂是由有机羧酸醇胺盐、失水山梨醇单油酸酯和1,2-二乙氧基硅酯基乙烷以重量比1：0.8-1.2：0.5-1.5组成的混合物；所述水性多功能助剂是由三亚乙基二胺、纳米银和聚乙二醇以重量比0.5-1.5：1.5-2.5：1组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述其它助剂是由消光剂、增滑剂和填充剂以重量比1：1.4-2.2：1.8-2.6组成的混合物；所述消光剂是由带亲水性基团的聚丙烯酰胺、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和含有活性羟甲基的聚甲基脲树脂以重量比2-4：1.6-2.4：1组成的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述增滑剂是由微晶石蜡、硬脂酸单甘酯和亚甲基双硬脂酰胺以重量比1.5-2.5：0.5-1.5：1组成的混合物；所述填充剂为粒径在10-100μm、且经硅烷偶联剂处理过的滑石粉。
8.根据权利要求1所述的一种水性塑胶涂料，其特征在于：所述颜料粉为粒径在1-5μm的钛白粉，钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1.5-2.5：1组成的混合物。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种水性塑胶涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)色浆制备：将水性分散剂和10-20份去离子水在制漆缸中配制后，用高速分散机以500-700rpm/min的转速，搅拌5-10min，并缓慢加入颜料粉，加入完毕后，提高转速至1000-1400rpm/min，分散20-40min后，采用砂磨机进行研磨至细度达15μm以下，制得色浆；
(2)助剂预混：将多功能助剂、水性增稠剂、水性防锈剂、水性润湿剂、水性流平剂、5-15份去离子水和水性消泡剂按顺序加入制漆缸中，并用高速分散机以500-700rpm/min的转速持续搅拌5-10min，制得助剂；
(3)树脂分散：将改性丙烯酸树脂乳液和其它助剂加入制漆缸中，以500-700rpm/min的转速搅拌，加入完毕后，提高转速至1200-1600rpm/min，搅拌10-15min；
(4)将制得的助剂和色浆投入步骤(3)中的制漆缸中，并加入5-15份去离子水，用高速分散机以600-800rpm/min的转速搅拌10-15min；
(6)最后加入固化剂和20-30份去离子水，以600-800rpm/min的转速搅拌5-10min至均一混合物，调节粘度至25±3s；
(7)用双层200-300目滤网过滤包装。
10.如权利要求1-8任一项所述的一种水性塑胶涂料的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)底材前处理：
取ABS、PS、HIPS、PC或PMMA作为底材；用洁净棉花蘸取6#白电油或者120#白电油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；
2)底漆喷涂：
在温度5-30℃，相对湿度45-70％的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力0.3-0.4Mpa，采用重力式喷枪，口径1.5-1.8mm；喷涂距离15-20cm；底漆施工粘度采用NK-2#测量为25±3s(25℃)；漆膜厚度为15-25μm；湿膜流平静置时间1-2min；在55-65℃条件下干燥15-25min取出，室温放置24h实干后进行性能检测；
3)水性塑胶涂料喷涂：
A)施工环境：温度5-30℃，相对湿度45-75％；
B)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；
C)设备参数：重力式或吸上式喷枪；口径1.0-1.5mm；空气压力0.3-0.4Mpa；喷涂距离15-20cm；
D)施工粘度：8.5-9.5s；
E)固化后漆膜厚度为20-30μm；
F)流平时间：室温1-2min；
G)预热：55-60℃，3-5min；
H)热固化：100-120℃干燥固化。
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