CN110669371A - 一种防静电地坪水漆及其制备方法 - Google Patents

一种防静电地坪水漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种防静电地坪水漆及其制备方法。该地坪水漆的包括以下成分：水性混合树脂、环氧固化剂、溶剂、去离子水；水性纳米增硬粉料、导电材料、填料、抗刮伤助剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂和增稠剂，具有良好的防静电性能，并且耐候性和抗冲击性能好、硬度高、防水、防油，且VOC含量极低，不含苯系物、游离甲醛及重金属。

Description

一种防静电地坪水漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种防静电地坪水漆及其制备方法。
背景技术
水性地坪涂料作为绿色环保产品渐渐取代溶剂型地坪涂料，广泛应用在制药、食品、医院、纺织、化工、电子等行业的生产厂房、办公楼、仓库、实验室的地坪涂装，特别适用于一楼地面、地下室、地下停车场和其它较为潮湿的环境。
由于地坪涂料中的有机材料表面非常容易积聚静电离子，因此在一些特定的场所如医院、生化制品企业、高分子实验室等的使用受到限制。此外，水性地坪涂料通常以环氧树脂作为主要成膜物质，耐候性较差，缩短了其使用寿命。并且，现有的水性地坪涂料中仍含有少量的有机溶剂，使其VOC含量仍然较高，环保方面仍不理想。
发明内容
针对目前地坪涂料容易聚集静电离子以及耐候性和环保性欠佳的问题，本发明提供一种防静电地坪水漆。
以及，本发明还提供上述防静电地坪水漆的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下技术方案：
一种防静电地坪水漆，包括以下重量百分比的原料：
Figure BDA0002215070850000011
其中，所述水性混合树脂为聚天门冬氨酸酯聚脲树脂与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体积比3～5∶1的混合物；所述导电材料为表面包覆石墨和铜粉的云母粉。
该地坪水漆中采用的导电材料以质轻、片状的云母粉为基材，其表面包覆的石墨及铜粉化学性能稳定能够与本发明中的水性体系具有良好的配伍性，不影响产品稳定性，同时添加石墨及铜粉耐腐蚀性能强、电导率高，使产品具有良好的导电性，能控制该地坪水漆的电阻值在104Ω～106Ω，在这一电阻值区间可将静电全部疏导到地壳中。由聚天门冬氨酸酯聚脲树脂与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合而成的水性混合树脂兼具环氧树脂体系的硬度高、干燥速度快、附着力好以及聚脲树脂体系的抗冲击、防水、耐溶剂等优点，与导电材料以及其他各成分复配后，使所得地坪水漆不仅具有良好的静电导电率，并且还具有耐候性和抗冲击性能好、硬度高、防水、防油、防污的优点，VOC含量极低，且易施工。其中导电材料优选上海君江科技有限公司的导电云母粉BC-C10或BC-A01，聚天门冬氨酸酯聚脲树脂优选珠海飞扬新材料股份有限公司的F-220树脂，双酚A二缩水甘油醚环氧树脂优选上海金锦乐实业有限公司的E-51环氧树脂。
优选地，所述润湿剂为占所述防静电地坪水漆重量百分比0.5～1％的改性聚氨酯高聚物类润湿剂和0.1～0.5％的聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂。前者具有强降粘能力和出色的展色强度，使所得漆膜抗粘性好且色泽均一，如AFCONA的4063；后者能够降低该地坪水漆体系的表面张力，增加产品与底材的附着力，如迪高化学的WET270。
优选地，所述环氧固化为2,4,6,-三(二甲氨基甲基)苯酚环氧固化剂，如广州杰高化学的K-54固化剂，分子量较小，产品整体粘度低(1000～3000cp)，使其可以在制漆过程中只需使用少量溶剂进行稀释，从而减少产品VOC含量，且适合做高固含量的产品；该固化剂的分子结构中含有酚型羟基，胺值较高(500～700mgKOH/g)，使其有较高的活性，可用于快速固化，符合地坪漆施工要求，可实现该地坪涂料在低温高湿环境下的快速固化；同时因为含有酚型羟基，活性较大，还可以使该环氧固化剂具有优良力学性能、耐溶剂性能和耐磨耗性能，并且保证该环氧固化剂能够与水性混合树脂中的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂反应更加完全。
优选地，所述溶剂为脂肪酸二甲酯类溶剂，如上海卓捷化工的RPDE，无毒，可生物降解，闪点高，挥发性低，具有很高的安全性。
优选地，所述水性纳米增硬助剂为粒径200～300nm的气相二氧化硅，能够在提高漆膜硬度的同时，实现防沉淀、防垂流、增稠触变、抗沉降等其他性能。如卡博特的M-5气相二氧化硅。
优选地，所述填料为细度为1600目的白云石粉，可提升该地坪水漆的耐碱性及防火性能，使之还能适用于碱性或需防火的环境。
优选地，所述抗刮伤助剂为聚四氟乙烯(PTFE)改性的微粉化聚乙烯蜡，如AFCONA的6960，能够增加漆膜表面的硬度，提高漆膜的抗粘连和抗刮伤性能，从而进一步提高漆膜的抗冲击性能。
优选地，所述分散剂为附有颜料锚定基团的乙烯基共聚物，如AFCONA的4474，具有优异的稳定颜料性能和广泛的相容性。
优选地，所述消泡剂为不含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物溶液，如迪高化学的810，不含对环境有危害的VOC和烷基酚聚氧乙烯醚类化合物(APEO)。
优选地，所述流平剂为氟碳有机改性聚硅氧烷，能够进一步提高其他助剂在防缩孔、润湿基材和流平方面的功能，如AFCONA的3034。
优选地，所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂，能够为该地坪水漆提供适宜的中、高剪切粘度，使产品达到最佳的储存稳定性、施工性，如迪高化学的3060。
以及，本发明还提供上述防静电地坪水漆的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、将所述聚天门冬氨酸酯聚脲树脂和所述双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合并分散均匀，在搅拌状态下加入65～75％配方量的所述溶剂，以及所述去离子水、分散剂、改性聚氨酯高聚物类润湿剂和65～75％配方量的所述消泡剂，搅拌均匀；
步骤b、在搅拌状态下向步骤a所得混合物中加入所述聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂、流平剂和抗刮伤助剂，混合均匀；
步骤c、在搅拌状态下向步骤b所得混合物中加入所述水性纳米增硬助剂、导电材料和填料，混合均匀，分散至细度＜25μm；
步骤d、在搅拌状态下向步骤c所得混合物中加入所述增稠剂，混合均匀；
步骤e、在搅拌状态下将剩余配方量的所述溶剂和消泡剂加入到所述环氧固化剂中，混合均匀；
步骤f、临用前将步骤d所得混合物与步骤e所得混合物混合均匀，即得。
本发明提供的防静电地坪水漆的制备方法操作简单，适宜于大生产操作。
优选地，步骤a中的搅拌状态为700～900rpm。
优选地，步骤b中的搅拌状态为800～1000rpm。
优选地，步骤c中的搅拌状态为1000～1200rpm。
优选地，步骤d中的搅拌速度为700～800rpm。
优选地，步骤e中的搅拌速度为700～900rpm。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本发明实施例提供一种防静电地坪水漆及其制备方法，各实施例中原料质量百分比如表1所示。
表1
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
聚天门冬氨酸酯聚脲树脂 24 21 22 20 28
双酚A二缩水甘油醚环氧树脂 6 7 4.4 5 7
环氧固化剂 20 17 15 25 15
溶剂 6 6 5 5 7
去离子水 10 15 20 10 15
水性纳米增硬助剂 0.8 0.5 0.3 1 0.1
导电材料 20 14 10 10 13
细度为1600目的白云石粉 10 14 20 18 10
抗刮伤助剂 0.8 0.7 0.5 1.5 0.5
分散剂 0.3 0.3 0.2 0.5 0.1
改性聚氨酯高聚物类润湿剂 0.7 0.6 0.4 0.5 1
聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂 0.4 0.3 0.2 0.5 0.1
消泡剂 0.6 0.5 0.3 1 0.7
流平剂 1.8 1.5 1.2 1 2
增稠剂 0.6 0.6 0.5 1 0.5
以上各实施例中，聚天门冬氨酸酯聚脲树脂为珠海飞扬新材料股份有限公司的F-220树脂，双酚A二缩水甘油醚环氧树脂为上海金锦乐实业有限公司的E-51环氧树脂，环氧固化剂为广州杰高化学的K-54固化剂，溶剂为上海卓捷化工的RPDE，水性纳米增硬助剂为卡博特的M-5气相二氧化硅，导电材料为上海君江科技有限公司的导电云母粉BC-C10(实施例1～3)或BC-A01(实施例4和5)，抗刮伤助剂为AFCONA的6960，分散剂为AFCONA的4474，改性聚氨酯高聚物类润湿剂为AFCONA的4063，聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂为迪高化学的WET270，消泡剂为迪高化学的810，流平剂为AFCONA的3034，增稠剂为迪高化学的3060。
以上各实施例中防静电地坪水漆的制备方法为：
实施例1：按上述实施例1的配比，在备料缸中，加入水性混合树脂，置于高速分散机下，启动高速分散机，在800r/min搅拌下，均匀缓慢加入65％配方量的溶剂，以及去离子水、分散剂、改性聚氨酯高聚物类润湿剂和65％配方量的消泡剂，搅拌15min。在1000r/min搅拌下，加入聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂、流平剂、抗刮伤助剂，搅拌10min。在1200r/min搅拌下，加入水性纳米增硬粉料、导电材料、功能性填料，搅拌20min使细度控制在15μm以下。在800r/min搅拌下加入增稠剂，搅拌25min，制成A组分。按上述配比，在备料缸中，加入环氧固化剂，置于高速分散机下，启动高速分散机，在800r/min搅拌下，均匀缓慢加入剩余配方量的溶剂和消泡剂，制成B组分。临用前将A与B组分混合均匀，进行使用。
实施例2：按上述实施例2的配比，在备料缸中，加入水性混合树脂，置于高速分散机下，启动高速分散机，在700r/min搅拌下，均匀缓慢加入70％配方量的溶剂，以及去离子水、分散剂、改性聚氨酯高聚物类润湿剂和70％配方量的消泡剂，搅拌13min。在900r/min搅拌下，加入聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂、流平剂、抗刮伤助剂，搅拌8min。在1100r/min搅拌下，加入水性纳米增硬粉料、导电材料、功能性填料，搅拌18min使细度控制在20μm以下。在700r/min搅拌下加入增稠剂，搅拌20min，制成A组分。按上述配比，在备料缸中，加入环氧固化剂，置于高速分散机下，启动高速分散机，在700r/min搅拌下，均匀缓慢加入剩余配方量的溶剂和消泡剂，制成B组分。临用前将A与B组分混合均匀，进行使用。
实施例3：按上述实施例3的配比，在备料缸中，加入水性混合树脂，置于高速分散机下，启动高速分散机，在900r/min搅拌下，均匀缓慢加入75％配方量的溶剂，以及去离子水、分散剂、改性聚氨酯高聚物类润湿剂和75％配方量的消泡剂，搅拌13min。在800r/min搅拌下，加入聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂、流平剂、抗刮伤助剂，搅拌8min。在1000r/min搅拌下，加入水性纳米增硬粉料、导电材料、功能性填料，搅拌18min使细度控制在20μm以下。在700r/min搅拌下加入增稠剂，搅拌20min，制成A组分。按上述配比，在备料缸中，加入环氧固化剂，置于高速分散机下，启动高速分散机，在900r/min搅拌下，均匀缓慢加入剩余配方量的溶剂和消泡剂，制成B组分。临用前将A与B组分混合均匀，进行使用。
对比例
本对比例提供一种防静电地坪水漆及其制备方法，各对比例中原料质量百分比如表2所示。
表2
Figure BDA0002215070850000071
Figure BDA0002215070850000081
以上各对比例中的原料来源以及制备方法同实施例1。
检验例
取实施例1～5和对比例1～4的产品进行物理性能检验，实施例1～5的检验结果见表3，对比例1～4的检验结果见表4。
表3
Figure BDA0002215070850000082
Figure BDA0002215070850000091
表4
Figure BDA0002215070850000092
Figure BDA0002215070850000101
由表3中的实验结果可见，实施例1～5制得的防静电地坪水漆成膜后具有良好的防静电性能，并且耐候性和抗冲击性能好，硬度高，防水、防油，且VOC含量极低，不含苯系物、游离甲醛及重金属。与表4中各对比例的结果进行对比可见，实施例1～5制得的防静电地坪水漆成膜后在施工性、干燥时间、耐候性、硬度、耐磨性、抗压强度、拉伸粘结强度、防滑性、防静电性、防水、防油方面明显优于对比例。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防静电地坪水漆，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：
Figure FDA0002215070840000011
其中，所述水性混合树脂为聚天门冬氨酸酯聚脲树脂与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体积比3～5∶1的混合物；所述导电材料为表面包覆石墨和铜粉的云母粉。
2.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述润湿剂为占所述防静电地坪水漆重量百分比0.5～1％的改性聚氨酯高聚物类润湿剂和0.1～0.5％的聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂。
3.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述环氧固化为2,4,6,-三(二甲氨基甲基)苯酚环氧固化剂。
4.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述溶剂为脂肪酸二甲酯类溶剂。
5.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述水性纳米增硬助剂为粒径200～300nm的气相二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述填料为细度为1600目的白云石粉。
7.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述抗刮伤助剂为聚四氟乙烯改性的微粉化聚乙烯蜡。
8.根据权利要求1所述的防静电地坪水漆，其特征在于：所述分散剂为附有颜料锚定基团的乙烯基共聚物；和/或
所述消泡剂为不含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物溶液；和/或
所述流平剂为氟碳有机改性聚硅氧烷；和/或
所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂。
9.一种权利要求2所述的防静电地坪水漆的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
步骤a、将所述聚天门冬氨酸酯聚脲树脂和所述双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合并分散均匀，在搅拌状态下加入65～75％配方量的所述溶剂，以及所述去离子水、分散剂、改性聚氨酯高聚物类润湿剂和65～75％配方量的所述消泡剂，搅拌均匀；
步骤b、在搅拌状态下向步骤a所得混合物中加入所述聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂、流平剂和抗刮伤助剂，混合均匀；
步骤c、在搅拌状态下向步骤b所得混合物中加入所述水性纳米增硬助剂、导电材料和填料，混合均匀，分散至细度＜25μm；
步骤d、在搅拌状态下向步骤c所得混合物中加入所述增稠剂，混合均匀；
步骤e、在搅拌状态下将剩余配方量的所述溶剂和消泡剂加入到所述环氧固化剂中，混合均匀；
步骤f、临用前将步骤d所得混合物与步骤e所得混合物混合均匀，即得。
10.根据权利要求9所述的防静电地坪水漆的制备方法，其特征在于：步骤a中的搅拌状态为700～900rpm；和/或
步骤b中的搅拌状态为800～1000rpm；和/或
步骤c中的搅拌状态为1000～1200rpm；和/或
步骤d中的搅拌速度为700～800rpm；和/或
步骤e中的搅拌速度为700～900rpm。
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