CN110591527B - 一种抗老化性能优的水性油漆及其制备方法 - Google Patents

一种抗老化性能优的水性油漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉水性油漆制备技术领域，具体涉及一种抗老化性能优的水性油漆及其制备方法；按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、甲醚化氨基树脂、2，2‑二羟甲基丙酸、有机膨润土、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑、水性环氧固化剂、流平剂、防霉剂、消泡剂、成膜助剂、表面活性剂、填料和去离子水；本发明中甲醚化氨基树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂在水性环氧固化剂和紫外光的照射下发生交联反应，使得制备的水性油漆的柔韧性、抗老化性和户外耐候性得到很大程度上地提高；另外，消光微粉蜡的使用不仅使得制备的水性油漆的抗擦伤性，抗划痕性及平滑的手感得到很大程度地改善。

Description

一种抗老化性能优的水性油漆及其制备方法
技术领域
本发明涉水性油漆制备技术领域，具体涉及一种抗老化性能优的水性油漆及其制备方法。
背景技术
水性油漆就是以水稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、使用方便等特点。可使用在：木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多中材质上。
如我们所有的内外墙涂料、金属漆、汽车漆等都有相应的水性漆产品。可见水性漆在很多行业已有广泛的应用。我们普遍关注的则是水性木器漆，是木器涂料中技术难度和科技含量最高的产品。水性木器漆以其无毒环保、无气味、可挥发物极少、不燃不爆的高安全性、不黄变、涂刷面积大等优点。
现在市场上售卖的水性油漆虽然具有无毒环保和安全性高等优点，但是其抗老化性能和抗划痕性能相对较差。而且，其保质期相对较短。基于此种情况，提供一种抗老化性能好、抗划痕性能优以及保质期较长的水性油漆成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种抗老化性能优的水性油漆及其制备方法，通过本发明制备的水性油漆不仅具有很好的抗老化性能和抗划痕性能，而且其保质期较长。
为了达到上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种抗老化性能优的水性油漆，按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂45-55份、水性丙烯酸树脂15-28份、甲醚化氨基树脂7-9 份、2，2-二羟甲基丙酸8-10份、有机膨润土4-6份、纳米电气石粉3-5份、消光微粉蜡3-6份、气相白碳黑5-7份、水性环氧固化剂13-18份、流平剂2.0-2.5份、防霉剂1.6-2.5份、消泡剂2-4份、成膜助剂 1.8-2.8份、表面活性剂3.0-4.3份、填料6-8份和去离子水40-50份。
更近一步地，所述流平剂选用UV流平剂SC-333。
更近一步地，所述防霉剂选用卡松或氯化三丁基锡中的一种或两种的组合。
更近一步地，所述消泡剂选用乳化硅油或聚二甲基硅氧烷中的一种或两种的组合。
更近一步地，所述成膜助剂选用丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种的组合。
更近一步地，所述表面活性剂选用月桂醇硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或两种的组合。
更近一步地，所述填料选用硫酸钡或碳酸钙中的一种或两种的组合。
一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别将有机膨润土和填料置于球磨机中进行球磨粉碎，使有机膨润土和填料球磨至100-300目，得到有机膨润土细粉和填料细粉，然后将其分别保存，备用；
S2、将水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂置于反应釜中，混合搅拌均匀后，在30-50℃的条件下紫外照射30-50min，得到混合组分；
S3、向S2中所得的混合组分中加入S1中所得的有机膨润土细粉和填料细粉，混合搅拌均匀后再向其中加入表面活性剂、消泡剂、 2，2-二羟甲基丙酸、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑和去离子水混合搅拌均匀后，用超声乳化设备乳化30-40min，所得记为混合乳液；
S4、向S3中所得的混合乳液中加入流平剂，并用搅拌器在速率为120-180r/min的条件下搅拌15-25min，然后在向其中加入防霉剂和成膜助剂，混合搅拌均匀后得水性油漆成品；
S5、将S4中所得的水性油漆成品通过水泵输送至灌装设备中，对其进行罐装；
S6、采用封盖装置将装满水性油漆成品的涂料桶进行封盖处理，并进行气密性实验，确认合格后贴上标签出厂。
更近一步地，所述S2中紫外照射强度为20～40μW/cm2。
采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：
1、本发明采用水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂等作为制备水性油漆的原料，其中甲醚化氨基树脂、水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂在水性环氧固化剂和紫外光的照射下发生交联反应，使得制备的水性油漆的柔韧性、抗老化性和户外耐候性得到很大程度上地提高。另外，2,2-二羟甲基丙酸的加入能提高水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂和甲醚化氨基树脂的水溶性，并在表面活性剂的作用下快速均匀地分散至去离子水中，有利于其交联反应的快速进行，提高了交联的效率。
2、本发明以消光微粉蜡作为制备水性油漆的原料，其中消光微粉蜡的使用不仅使得制备的水性油漆的抗擦伤性，抗划痕性及平滑的手感得到很大程度地改善。而且，制备的水性油漆还具有优良的防粘连性能以及耐玷污性能。另外，纳米电气石粉本身具有很好的杀菌性能，其与防霉剂之间相互配合能显著提高水性油漆的杀菌性能，延长其保质期。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种抗老化性能优的水性油漆，按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂50份、水性丙烯酸树脂15份、甲醚化氨基树脂8份、2， 2-二羟甲基丙酸8份、有机膨润土5份、纳米电气石粉3份、消光微粉蜡4份、气相白碳黑5份、水性环氧固化剂15份、流平剂2.0份、防霉剂2.0份、消泡剂2份、成膜助剂2.0份、表面活性剂3.0份、填料7份和去离子水40份。
所述流平剂选用UV流平剂SC-333。
所述防霉剂选用卡松。
所述消泡剂选用乳化硅油。
所述成膜助剂选用丙二醇丁醚。
所述表面活性剂选用月桂醇硫酸钠。
所述填料选用硫酸钡。
一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别将有机膨润土和填料置于球磨机中进行球磨粉碎，使有机膨润土和填料球磨至100目，得到有机膨润土细粉和填料细粉，然后将其分别保存，备用；
S2、将水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂置于反应釜中，混合搅拌均匀后，在30℃的条件下紫外照射30min，得到混合组分；
S3、向S2中所得的混合组分中加入S1中所得的有机膨润土细粉和填料细粉，混合搅拌均匀后再向其中加入表面活性剂、消泡剂、 2，2-二羟甲基丙酸、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑和去离子水混合搅拌均匀后，用超声乳化设备乳化30min，所得记为混合乳液；
S4、向S3中所得的混合乳液中加入流平剂，并用搅拌器在速率为120r/min的条件下搅拌15min，然后在向其中加入防霉剂和成膜助剂，混合搅拌均匀后得水性油漆成品；
S5、将S4中所得的水性油漆成品通过水泵输送至灌装设备中，对其进行罐装；
S6、采用封盖装置将装满水性油漆成品的涂料桶进行封盖处理，并进行气密性实验，确认合格后贴上标签出厂。
所述S2中紫外照射强度为20μW/cm2。
实施例2：
一种抗老化性能优的水性油漆，按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂45份、水性丙烯酸树脂20份、甲醚化氨基树脂7份、2， 2-二羟甲基丙酸9份、有机膨润土4份、纳米电气石粉4份、消光微粉蜡3份、气相白碳黑6份、水性环氧固化剂13份、流平剂2.2份、防霉剂1.6份、消泡剂3份、成膜助剂1.8份、表面活性剂3.5份、填料6份和去离子水45份。
所述流平剂选用UV流平剂SC-333。
所述防霉剂选用氯化三丁基锡。
所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷。
所述成膜助剂选用丙二醇甲醚醋酸酯。
所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。
所述填料选用碳酸钙。
一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别将有机膨润土和填料置于球磨机中进行球磨粉碎，使有机膨润土和填料球磨至150目，得到有机膨润土细粉和填料细粉，然后将其分别保存，备用；
S2、将水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂置于反应釜中，混合搅拌均匀后，在35℃的条件下紫外照射40min，得到混合组分；
S3、向S2中所得的混合组分中加入S1中所得的有机膨润土细粉和填料细粉，混合搅拌均匀后再向其中加入表面活性剂、消泡剂、 2，2-二羟甲基丙酸、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑和去离子水混合搅拌均匀后，用超声乳化设备乳化30min，所得记为混合乳液；
S4、向S3中所得的混合乳液中加入流平剂，并用搅拌器在速率为150r/min的条件下搅拌20min，然后在向其中加入防霉剂和成膜助剂，混合搅拌均匀后得水性油漆成品；
S5、将S4中所得的水性油漆成品通过水泵输送至灌装设备中，对其进行罐装；
S6、采用封盖装置将装满水性油漆成品的涂料桶进行封盖处理，并进行气密性实验，确认合格后贴上标签出厂。
所述S2中紫外照射强度为25μW/cm2。
实施例3：
一种抗老化性能优的水性油漆，按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂55份、水性丙烯酸树脂25份、甲醚化氨基树脂8份、2， 2-二羟甲基丙酸9份、有机膨润土5份、纳米电气石粉5份、消光微粉蜡6份、气相白碳黑7份、水性环氧固化剂18份、流平剂2.4份、防霉剂2.5份、消泡剂4份、成膜助剂2.5份、表面活性剂4.0份、填料8份和去离子水48份。
所述流平剂选用UV流平剂SC-333。
所述防霉剂由卡松和氯化三丁基锡等质量混合。
所述消泡剂由乳化硅油和聚二甲基硅氧烷按照质量比1:2混合而成。
所述成膜助剂选用丙二醇甲醚醋酸酯。
所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。
所述填料由硫酸钡和碳酸钙等质量混合而成。
一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别将有机膨润土和填料置于球磨机中进行球磨粉碎，使有机膨润土和填料球磨至200目，得到有机膨润土细粉和填料细粉，然后将其分别保存，备用；
S2、将水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂置于反应釜中，混合搅拌均匀后，在45℃的条件下紫外照射40min，得到混合组分；
S3、向S2中所得的混合组分中加入S1中所得的有机膨润土细粉和填料细粉，混合搅拌均匀后再向其中加入表面活性剂、消泡剂、 2，2-二羟甲基丙酸、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑和去离子水混合搅拌均匀后，用超声乳化设备乳化35min，所得记为混合乳液；
S4、向S3中所得的混合乳液中加入流平剂，并用搅拌器在速率为160r/min的条件下搅拌20min，然后在向其中加入防霉剂和成膜助剂，混合搅拌均匀后得水性油漆成品；
S5、将S4中所得的水性油漆成品通过水泵输送至灌装设备中，对其进行罐装；
S6、采用封盖装置将装满水性油漆成品的涂料桶进行封盖处理，并进行气密性实验，确认合格后贴上标签出厂。
所述S2中紫外照射强度为35μW/cm2。
实施例4：
一种抗老化性能优的水性油漆，按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂48份、水性丙烯酸树脂28份、甲醚化氨基树脂9份、2， 2-二羟甲基丙酸10份、有机膨润土6份、纳米电气石粉4份、消光微粉蜡5份、气相白碳黑7份、水性环氧固化剂16份、流平剂2.5 份、防霉剂2.3份、消泡剂3份、成膜助剂2.8份、表面活性剂4.3 份、填料7份和去离子水50份。
所述流平剂选用UV流平剂SC-333。
所述防霉剂由卡松和氯化三丁基锡按照质量比2:1混合而成。
所述消泡剂选用乳化硅油。
所述成膜助剂由丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯等质量混合而成。
所述表面活性剂由月桂醇硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照质量1:1.5混合而成。
所述填料由硫酸钡和碳酸钙按照质量比2:1混合而成。
一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别将有机膨润土和填料置于球磨机中进行球磨粉碎，使有机膨润土和填料球磨至300目，得到有机膨润土细粉和填料细粉，然后将其分别保存，备用；
S2、将水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂置于反应釜中，混合搅拌均匀后，在50℃的条件下紫外照射50min，得到混合组分；
S3、向S2中所得的混合组分中加入S1中所得的有机膨润土细粉和填料细粉，混合搅拌均匀后再向其中加入表面活性剂、消泡剂、 2，2-二羟甲基丙酸、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑和去离子水混合搅拌均匀后，用超声乳化设备乳化40min，所得记为混合乳液；
S4、向S3中所得的混合乳液中加入流平剂，并用搅拌器在速率为180r/min的条件下搅拌25min，然后在向其中加入防霉剂和成膜助剂，混合搅拌均匀后得水性油漆成品；
S5、将S4中所得的水性油漆成品通过水泵输送至灌装设备中，对其进行罐装；
S6、采用封盖装置将装满水性油漆成品的涂料桶进行封盖处理，并进行气密性实验，确认合格后贴上标签出厂。
所述S2中紫外照射强度为40μW/cm2。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于，按重量份计算其组成包括：水性聚氨酯树脂45-55份、水性丙烯酸树脂15-28份、甲醚化氨基树脂7-9份、2，2-二羟甲基丙酸8-10份、有机膨润土4-6份、纳米电气石粉3-5份、消光微粉蜡3-6份、气相白碳黑5-7份、水性环氧固化剂13-18份、流平剂2.0-2.5份、防霉剂1.6-2.5份、消泡剂2-4份、成膜助剂1.8-2.8份、表面活性剂3.0-4.3份、填料6-8份和去离子水40-50份。
2.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于：所述流平剂选用UV流平剂SC-333。
3.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于：所述防霉剂选用卡松或氯化三丁基锡中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于：所述消泡剂选用乳化硅油或聚二甲基硅氧烷中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于：所述成膜助剂选用丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于：所述表面活性剂选用月桂醇硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或两种的组合。
7.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆，其特征在于：所述填料选用硫酸钡或碳酸钙中的一种或两种的组合。
8.根据权利要求1所述的一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别将有机膨润土和填料置于球磨机中进行球磨粉碎，使有机膨润土和填料球磨至100-300目，得到有机膨润土细粉和填料细粉，然后将其分别保存，备用；
S2、将水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧固化剂和甲醚化氨基树脂置于反应釜中，混合搅拌均匀后，在30-50℃的条件下紫外照射30-50min，得到混合组分；
S3、向S2中所得的混合组分中加入S1中所得的有机膨润土细粉和填料细粉，混合搅拌均匀后再向其中加入表面活性剂、消泡剂、2，2-二羟甲基丙酸、纳米电气石粉、消光微粉蜡、气相白碳黑和去离子水混合搅拌均匀后，用超声乳化设备乳化30-40min，所得记为混合乳液；
S4、向S3中所得的混合乳液中加入流平剂，并用搅拌器在速率为120-180r/min的条件下搅拌15-25min，然后在向其中加入防霉剂和成膜助剂，混合搅拌均匀后得水性油漆成品；
S5、将S4中所得的水性油漆成品通过水泵输送至灌装设备中，对其进行罐装；
S6、采用封盖装置将装满水性油漆成品的涂料桶进行封盖处理，并进行气密性实验，确认合格后贴上标签出厂。
9.根据权利要求8 所述的一种抗老化性能优的水性油漆的制备方法，其特征在于：所述S2中紫外照射强度为20～40μW/cm2。
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