CN111073428B - 基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其主要由以下原料制备而得:改性珠光颜料、高酸值水性丙烯酸酯乳液、消泡剂、中和剂、增稠剂、有机硅烷和水;其中,所述改性珠光颜料由以下原料制成:珠光颜料、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、水、亚油酸和对二甲苯。本发明还提供了一种上述基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料的制备方法。本发明的乳液耐水性优良,浸水后无明显发软和掉粉现象;且分散力高,提升了光泽度,降低了珠光颜料的使用量。同时,本发明对珠光颜料进行了改性,大幅度改善了其与丙烯酸酯乳液的相容性;改性珠光颜料具有优良的湿润性能,使得其在丙烯酸酯乳液中能够迅速地被润湿和分散,达到分散和稳定的状态。
Description
技术领域
本发明涉及印刷领域,特别涉及一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料及其制备方法。
背景技术
珠光粉是一类具有极其美丽的珍珠光泽和金属光泽的颜料,它是由数种金属氧化物薄层包覆云母构成的,改变金属氧化物薄层,就能产生不同的珠光效果,具有无毒、不导电、耐热、耐光、耐化学腐蚀等优良特性而得到迅速发展,因此被广泛应用在涂料、塑料、皮革、橡胶、油墨纸张印刷、纺织品印染、化妆品等领域。随着颜料应用的广泛性,以及环境保护的需要,颜料表面特性逐渐向水溶性方向发展。目前最广泛利用的水溶性体系是基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其具有稳定性高、附着力强、保光保色性能优异的优势。但由于珠光颜料为无机物,与丙烯酸体系相容性差,难以分散悬浮,影响了珠光颜料的性能。
为了解决上述问题,中国专利CN102516832B采用具有2-12个碳原子的链状饱和醇对珠光颜料进行了改性,使得颜料颗粒能够在丙烯酸介质中迅速分散,提升了珠光颜料的稳定性。然而,其引入的多元醇溶剂会降低涂料的光泽度,且较容易流挂。
另一方面,对于水性丙烯酸酯乳液而言,为了提升珠光粉的分散性,往往在配方之中添加较多的增稠剂,以提升乳液整体的粘度,便于珠光粉悬浮;然而,常用的增稠剂会使得乳液的耐水性能下降。如中国专利CN102838953A公开的一种纸上珠光粉用水性丙烯酸酯乳液连接料中,就含有较高成分的增稠剂,使得耐水性差;且光泽差,珠光粉用量高;原料成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其耐水性能良好,光泽度高,可降低珠光颜料的使用量。
本发明还要解决的技术问题在于,提供一种上述基于水性丙烯酸酯乳液的制备方法。
为达到上述技术效果,本发明提供了一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其主要由以下重量份的原料制备而得:
其中,所述改性珠光颜料由以下重量百分比的原料制成:
作为上述技术方案的改进,所述改性珠光颜料的制备方法为:
(1)将珠光颜料分散在水中,升温至80-100℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌40-80min;
(2)加入亚油酸和对二甲苯,升温至150-160℃,反应30-60min,即得到改性珠光颜料。
作为上述技术方案的改进,所述增稠剂选用水性蜡乳液、聚氨酯增稠剂或碱溶胀型增稠剂。
作为上述技术方案的改进,所述中和剂选用二甲基二乙醇胺、碳酸氢铵、三乙胺中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制成:
作为上述技术方案的改进,所述甲基丙烯酸烷基酯选用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种;
所述丙烯酸烷基酯选用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种;
所述乙烯基芳香族化合物选用苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯;
所述羟烷基酯选用丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-5-羟基基戊酯、丙烯酸-6-羟基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯和、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种;
所述烷基羧酸选用甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或多种;
所述引发剂为过硫酸盐类引发剂。
作为上述技术方案的改进,所述丙烯酸烷基酯选用丙烯酸甲酯和丙烯酸异辛酯的混合物;
所述乙烯基芳香族化合物选用苯乙烯;
所述羟烷基酯选用甲基丙烯酸羟乙酯。
作为上述技术方案的改进,还包括以下重量份的原料:
防腐剂 0.01-0.1份;
杀菌剂 0.01-0.1份。
相应的,本发明还提供了一种上述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料的制备方法,其包括:
(1)制备水性丙烯酸酯乳液;
(2)制备改性珠光颜料;
(3)将水性丙烯酸酯乳液、消泡剂与45-55份的水混合均匀,滴加中和剂,搅拌2-5min,滴加有机硅烷,搅拌8-15min;加入改性珠光颜料,搅拌10-15分钟;加入增稠剂,搅拌分散15-30min,然后加入剩余的水,搅拌5-10min后即得到珠光涂料成品。
作为上述技术方案的改进,步骤(1)包括:
(1.1)制备预乳液:将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基羧酸以及功能性可聚合单体原料称量后直接加入在反应釜中,开动搅拌机,再加入80%的乳化剂和39%水的混合液常温乳化0.5小时,制得乳化液;
(1.2)制备种子乳液:乳化完毕后,放出85%乳化液,将剩余的15%乳化液、22-24%的引发剂与和20%的乳化剂和45%水作种子聚合;种子聚合时,先蒸汽加热,升温至65-70℃后加入引发剂,然后升温至92-97℃进行反应,反应时间为10-15min;
(1.3)聚合反应:在88-92℃配合滴加剩余的85%乳化液、65-72%的引发剂和15%的水,滴料时间约2.5-3.5h。滴加完毕10min后,加入6-8%的引发剂和1%的水;升温至90-94℃保温1-1.5h,降温至60℃后过滤出料,即制得水性丙烯酸酯乳液。
实施本发明具有如下有益效果:
(1)本发明采用了高酸值碱溶胀型水性丙烯酸酯乳液,其酸值可达到120mgKOH/g以上,这种乳液耐水性优良,浸水后无明显发软和掉粉现象;且这种体系的分散力高,提升了光泽度,降低了珠光颜料的使用量。
(2)本发明采用硅烷偶联剂和亚油酸对珠光颜料进行了改性,在其表面添加了-COOH,大幅度改善了其与丙烯酸酯乳液的相容性;同时,在颜料颗粒表面形成了C-Si和C-Si-O键,其具有优良的湿润性能,使得珠光颜料在丙烯酸酯乳液中能够迅速地被润湿和分散,达到分散和稳定的状态。
(3)本发明采用核壳结构的乳液,其中,壳结构由带羧基和羟基亲水集团的单体聚合而成,羧基结构分布在壳层表面,在加入中和剂后,粒子表面形成了伸展层,微粒体积增大,表观粘度上升;从而有效降低了外加增稠剂的用量,提高了涂料的耐水性,改善了涂料的流变性和喷涂性。
(4)本发明的涂料配方之中加入了少量的有机硅烷,其可与核壳结构协同作用,有效提升涂料的抗回粘性能和爽滑性,有利于提升涂膜的耐污性。
(5)本发明配方之中水性丙烯酸酯乳液为高酸值碱溶胀型树脂体系,其可提高对后续印刷油墨的干燥速度,大幅度提升印刷效率。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供了一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其主要由以下重量份的原料制备而得:
其中,消泡剂选用BYK公司生产的DC-65或BYK-025,但不限于此。
其中,中和剂选用二甲基二乙醇胺、碳酸氢铵、三乙胺中的一种或多种。优选的,选用二甲基二乙醇胺。本发明的高酸值水性丙烯酸酯乳液为核壳结构,其壳层表面为-COOH,中和剂可与羧基反应,在乳液粒子表面形成扩展层,从而提升粘度,降低增稠剂的使用量,改善涂料的耐水性;中和剂的加入重量份为0.5-5份,优选为0.5-1.5份。
其中,增稠剂选用水性蜡乳液、聚氨酯增稠剂或碱溶胀型增稠剂;优选的,选用聚氨酯增稠剂和碱溶胀型增稠剂的混合物;其中,碱溶胀型增稠剂可大幅度提升乳液的粘度,提升珠光颜料的分散性能,但是其会造成涂膜光泽度下降;为此引入了聚氨酯增稠剂,其能提升涂料的流动和流平性能,提升涂膜光泽度。具体的,聚氨酯增稠剂可选用RM-8W、RM-12W或RM-2020NPR,但不限于此;碱溶胀型增稠剂可选用DR-72、TT-935或ASE-60,但不限于此。具体的,增稠剂的加入量为0.2-1.5份,优选为0.2-0.8份;其中聚氨酯增稠剂与碱溶胀型增稠剂的用量比为=1:(3-4)。本发明通过采用高酸值水性丙烯酸酯乳液,有效降低了增稠剂的使用量,避免了增稠剂对涂料耐水性能造成不利影响。
其中,有机硅烷选用三乙氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷,但不限于此。有机硅烷可与核壳结构的水性丙烯酸酯乳液协同作用,有效提升涂料的抗回粘性能和爽滑性,有利于提升涂膜的耐污性。同时,配方中的有机硅烷也能提升改性珠光颜料与涂料的相容性。有机硅烷的加入重量份为0.1-2份,优选为0.5-1.5份。
其中,所述改性珠光颜料由以下重量百分比的原料制成:
所述改性珠光颜料的制备方法为:
(1)将珠光颜料分散在水中,升温至80-100℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌40-80min;
(2)加入亚油酸和对二甲苯,升温至150-160℃,反应30-60min,即得到改性珠光颜料。
本发明采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和亚油酸对珠光颜料进行了改性,在其表面添加了-COOH,大幅度改善了其与丙烯酸酯乳液的相容性;同时,在颜料颗粒表面形成了C-Si和C-Si-O键,,其具有优良的湿润性能,使得珠光颜料在丙烯酸酯乳液中能够迅速地被润湿和分散,达到分散和稳定的状态。同时,由于其结构中含有大量的羧基,增强了涂料的流平性,防止珠光颜料堆积,可提升涂膜的光泽度。
具体的,改性珠光颜料的加入重量份为0.5-1份,优选的为0.5-0.8份;本发明对珠光颜料进行了改性,提升了其分散性能,因此也降低了同样光泽度下珠光颜料的使用量。
具体的,本发明中,高酸值水性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制成:
其中,所述甲基丙烯酸烷基酯选用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种。优选的,甲基丙烯酸烷基酯选用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种;进一步优选的,选用甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸烷基酯的占比为5-15%,优选为5-10%。
其中,所述丙烯酸烷基酯选用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种;优选的,选用丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种;进一步优选的,选用丙烯酸甲酯和丙烯酸异辛酯的混合物,其耐水性能更佳。丙烯酸烷基酯的占比为10-20%,优选为15-20%;其中,丙烯酸甲酯:丙烯酸异辛酯=(2-5):1,优选为4:1。
其中,所述乙烯基芳香族化合物选用苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯;苯乙烯可在聚合物内部引入苯环,形成位阻效应,提升乳液的稳定性。乙烯基芳香族化合物的占比为4-10%,优选为5-8%。
其中,所述羟烷基酯选用丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-5-羟基基戊酯、丙烯酸-6-羟基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯和、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种;优选的,选用甲基丙烯酸羟乙酯。羟烷基酯的占比为1-5%,优选为1-3%。
其中,所述烷基羧酸选用甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或多种;优选的,选用甲基丙烯酸。烷基羧酸的占比为10-20%,优选为15-20%。本发明的乳液配方之中,含有较多的羧酸单体,并通过特定的制备方法,可形成核壳结构,并且-COOH聚集于壳结构外层,有效提升乳液的分散性和耐水性。
其中,所述引发剂选用过硫酸盐引发剂,具体的为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠,但不限于此。优选的,选用过硫酸铵。
其中,乳化剂为阴离子乳化剂、非离子乳化剂、反应型乳化剂中的一种或多种;其中阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠或二烷基苯磺酸钠;所述非离子乳化剂为月桂醇聚氧乙烯醚、吐温-60或吐温-80;所述反应型乳化剂是2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸,2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸钠盐、2-丙烯酸胺基-2-甲基-丙基磺酸铵盐、甲基丙烯酸羟丙磺酸钠。
通过以上原料制备得到的水性丙烯酸酯乳液为高酸值碱溶胀型树脂,其吸水率低,使得珠光颜料浸水后无明显发软和掉粉现象;同时其分散粒高,提升了珠光颜料的分散性能,降低了珠光颜料的使用量,显著降低了成本;此外,其能够提升后续印刷油墨的干燥速度,大幅度提升生产效率。
需要说明的是,为了制备高酸值碱溶胀树脂,本发明去除了配方中的pH调节剂(氨水等),使得水性丙烯酸酯乳液的酸值达到了120mgKOH/g以上。但是,当pH较低时,乳液中乳胶粒子粒径较大,离子化程度低,容易在外力作用下聚结,即其稳定性较差。为了解决上述问题,首先,本发明在配方之中引入了苯乙烯,其能够在聚合物内部引入苯环,提升位阻效应,从而提升乳液的分散性,提升稳定性;其次,本发明在配方中引入了较多的甲基丙烯酸,甲基丙烯酸的分子结构中同时含有亲水亲油基团,其能以共价键的方式与大分子链结合,使得乳化剂在受外力作用下不会脱离乳胶粒子,从而提升乳液的稳定性。最后,控制苯乙烯以及甲基丙烯酸的用量与其他单体用量比例为1:(1.2-2);可有效发挥甲基丙烯酸和苯乙烯的作用。
优选的,本发明中的珠光涂料由以下重量份的原料制成:
相应的,本发明还公开了一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料的制备方法,其包括以下步骤:
S1:制备水性丙烯酸酯乳液;
具体的,S1包括:
S11:制备预乳液:将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基羧酸以及功能性可聚合单体原料称量后直接加入在反应釜中,开动搅拌机,再加入80%的乳化剂和39%水的混合液常温乳化0.5小时,制得乳化液;
S12:制备种子乳液:乳化完毕后,放出85%乳化液,将剩余的15%乳化液、22-24%的引发剂与和20%的乳化剂和45%水作种子聚合;种子聚合时,先蒸汽加热,升温至65-70℃后加入引发剂,然后升温至92-97℃进行反应,反应时间为10-15min;
S13:聚合反应:在88-92℃配合滴加剩余的85%乳化液、65-72%的引发剂和15%的水,滴料时间约2.5-3.5h。滴加完毕10min后,加入6-8%的引发剂和1%的水;升温至90-94℃保温1-1.5h,降温至60℃后过滤出料,即制得水性丙烯酸酯乳液。
S2:制备改性珠光颜料;
具体的,S2包括:
S21:将珠光颜料分散在水中,升温至80-100℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌40-80min;
S22:加入亚油酸和对二甲苯,升温至150-160℃,反应30-60min,即得到改性珠光颜料。
S3:将水性丙烯酸酯乳液、消泡剂与45-55份的水混合均匀,滴加中和剂,搅拌2-5min,滴加有机硅烷,搅拌8-15min;加入改性珠光颜料,搅拌10-15分钟;加入增稠剂,搅拌分散15-30min,然后加入剩余的水,搅拌5-10min后即得到珠光涂料成品。
下面以具体实施例对本发明进行进一步说明:
实施例1
本实施例提供一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其由以下重量份的原料制备而得:
其中,消泡剂选用DC-65,中和剂选用三乙胺,增稠剂选用RM-8W;有机硅烷选用三乙氧基硅烷;
其中,改性珠光颜料由以下重量百分比的原料制成:
其中,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制成:
其中,甲基丙烯酸烷基酯选用甲基丙烯酸丙酯,丙烯酸烷基酯选用丙烯酸异辛酯,乙烯基芳香族化合物选用苯乙烯,烷基羧酸选用丙烯酸,引发剂选用过硫酸钾,乳化剂选用十二烷基苯磺酸钠。
其制备方法为:
(1)制备水性丙烯酸酯乳液;
具体的包括:
(1.1)制备预乳液:将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基羧酸以及功能性可聚合单体原料称量后直接加入在反应釜中,开动搅拌机,再加入80%的乳化剂和39%水的混合液常温乳化0.5小时,制得乳化液;
(1.2)制备种子乳液:乳化完毕后,放出85%乳化液,将剩余的15%乳化液、23%的引发剂与和20%的乳化剂和45%水作种子聚合;种子聚合时,先蒸汽加热,升温至68℃后加入引发剂,然后升温至95℃进行反应,反应时间为15min;
(1.3)聚合反应:在89℃配合滴加剩余的85%乳化液、71%的引发剂和15%的水,滴料时间约3h。滴加完毕10min后,加入6%的引发剂和1%的水;升温至94℃保温1h,降温至60℃后过滤出料,即制得水性丙烯酸酯乳液。
(2)制备改性珠光颜料;
具体的,包括:
(2.1)将珠光颜料分散在水中,升温至90℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌50min;
(2.2)加入亚油酸和对二甲苯,升温至155℃,反应50min,即得到改性珠光颜料。
(3)将水性丙烯酸酯乳液、消泡剂与46份的水混合均匀,滴加中和剂,搅拌5min,滴加有机硅烷,搅拌12min;加入改性珠光颜料,搅拌15min;加入增稠剂,搅拌分散20min,然后加入剩余的水,搅拌5min后即得到珠光涂料成品。
实施例2
本实施例提供一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其由以下重量份的原料制备而得:
其中,改性珠光颜料由以下重量百分比的原料制成:
其中,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制成:
其制备方法为:
(1)制备水性丙烯酸酯乳液;
具体的包括:
(1.1)制备预乳液:将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基羧酸以及功能性可聚合单体原料称量后直接加入在反应釜中,开动搅拌机,再加入80%的乳化剂和39%水的混合液常温乳化0.5小时,制得乳化液;
(1.2)制备种子乳液:乳化完毕后,放出85%乳化液,将剩余的15%乳化液、22%的引发剂与和20%的乳化剂和45%水作种子聚合;种子聚合时,先蒸汽加热,升温至66℃后加入引发剂,然后升温至94℃进行反应,反应时间为13min;
(1.3)聚合反应:在88℃配合滴加剩余的85%乳化液、71%的引发剂和15%的水,滴料时间约2.5h。滴加完毕10min后,加入7%的引发剂和1%的水;升温至92℃保温1h,降温至60℃后过滤出料,即制得水性丙烯酸酯乳液。
(2)制备改性珠光颜料;
具体的,包括:
(2.1)将珠光颜料分散在水中,升温至80℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌60min;
(2.2)加入亚油酸和对二甲苯,升温至158℃,反应50min,即得到改性珠光颜料。
(3)将水性丙烯酸酯乳液、消泡剂与48份的水混合均匀,滴加中和剂,搅拌3min,滴加有机硅烷,搅拌10min;加入改性珠光颜料,搅拌15min;加入增稠剂,搅拌分散20min,然后加入剩余的水,搅拌5min后即得到珠光涂料成品。
实施例3
本实施例提供一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其由以下重量份的原料制备而得:
其中,改性珠光颜料由以下重量百分比的原料制成:
其中,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制成:
其制备方法为:
(1)制备水性丙烯酸酯乳液;
具体的包括:
(1.1)制备预乳液:将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基羧酸以及功能性可聚合单体原料称量后直接加入在反应釜中,开动搅拌机,再加入80%的乳化剂和39%水的混合液常温乳化0.5小时,制得乳化液;
(1.2)制备种子乳液:乳化完毕后,放出85%乳化液,将剩余的15%乳化液、22%的引发剂与和20%的乳化剂和45%水作种子聚合;种子聚合时,先蒸汽加热,升温至66℃后加入引发剂,然后升温至94℃进行反应,反应时间为13min;
(1.3)聚合反应:在88℃配合滴加剩余的85%乳化液、71%的引发剂和15%的水,滴料时间约2.5h。滴加完毕10min后,加入7%的引发剂和1%的水;升温至92℃保温1h,降温至60℃后过滤出料,即制得水性丙烯酸酯乳液。
(2)制备改性珠光颜料;
具体的,包括:
(2.1)将珠光颜料分散在水中,升温至80℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌60min;
(2.2)加入亚油酸和对二甲苯,升温至158℃,反应50min,即得到改性珠光颜料。
(3)将水性丙烯酸酯乳液、消泡剂与48份的水混合均匀,滴加中和剂,搅拌3min,滴加有机硅烷,搅拌10min;加入改性珠光颜料,搅拌15min;加入增稠剂,搅拌分散20min,然后加入剩余的水,搅拌5min后即得到珠光涂料成品。
将实施例1-3的涂料按照GB/T 9754-2007、GB/T1733-1993、GB/T6753.3-1986、GB/T1723-1993测定相关性质,并列表如下:
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其特征在于,其主要由以下重量份的原料制备而得:
改性珠光颜料 0.5-1份;
高酸值水性丙烯酸酯乳液 35-45份;
消泡剂 0.1-0.5份;
中和剂 0.5-5份;
增稠剂 0.2-1.5份;
有机硅烷 0.1-2份;
水 50-60份;
其中,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液为核壳型乳液,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液的壳层表面为-COOH,且酸值达到了120 mgKOH/g以上;
所述改性珠光颜料由以下重量百分比的原料制成:
珠光颜料 66-82%;
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 7-15%;
水 5-10%;
亚油酸 5-10%;
对二甲苯 1-2%。
2.如权利要求1所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其特征在于,所述改性珠光颜料的制备方法为:
(1)将珠光颜料分散在水中,升温至80-100℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌40-80 min;
(2)加入亚油酸和对二甲苯,升温至150-160℃,反应30-60 min,即得到改性珠光颜料。
3.如权利要求1所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其特征在于,所述增稠剂选用水性蜡乳液、聚氨酯增稠剂或碱溶胀型增稠剂。
4.如权利要求1所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其特征在于,所述中和剂选用二甲基二乙醇胺、碳酸氢铵、三乙胺中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其特征在于,所述高酸值水性丙烯酸酯乳液由以下重量百分比的原料制成:
甲基丙烯酸烷基酯 5-15%;
丙烯酸烷基酯 10-20%;
乙烯基芳香族化合物 4-10%;
羟烷基酯 1-5%;
烷基羧酸 10-20%;
引发剂 0.1-0.5%;
乳化剂 0.1-0.5%;
水 50-64%。
6.如权利要求5所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光颜料,其特征在于,所述甲基丙烯酸烷基酯选用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种;
所述丙烯酸烷基酯选用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种;
所述乙烯基芳香族化合物选用苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯;
所述羟烷基酯选用丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-5-羟基戊酯、丙烯酸-6-羟基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种;
所述烷基羧酸选用甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或多种;
所述引发剂为过硫酸盐类引发剂。
7.如权利要求6所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光颜料,其特征在于,所述丙烯酸烷基酯选用丙烯酸甲酯和丙烯酸异辛酯的混合物;
所述乙烯基芳香族化合物选用苯乙烯;
所述羟烷基酯选用甲基丙烯酸羟乙酯。
8.如权利要求1所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料,其特征在于,还包括以下重量份的原料:
防腐剂 0.01-0.1份;
杀菌剂 0.01-0.1份。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料的制备方法,其特征在于,包括:
(1)制备高酸值水性丙烯酸酯乳液;
(2)制备改性珠光颜料;
(3)将高酸值水性丙烯酸酯乳液、消泡剂与45-55份的水混合均匀,滴加中和剂,搅拌2-5min,滴加有机硅烷,搅拌8-15min;加入改性珠光颜料,搅拌10-15分钟;加入增稠剂,搅拌分散15-30min,然后加入剩余的水,搅拌5-10min后即得到珠光涂料成品。
10.如权利要求9所述的基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料的制备方法,其特征在于,步骤(1)包括:
(1.1)制备预乳液:将甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基羧酸以及乙烯基芳香族化合物称量后直接加入在反应釜中,开动搅拌机,再加入80%的乳化剂和39%水的混合液常温乳化0.5小时,制得乳化液;
(1.2)制备种子乳液:乳化完毕后,放出85%乳化液,将剩余的15%乳化液、22-24%的引发剂和20%的乳化剂和45%水作种子聚合;种子聚合时,先蒸汽加热,升温至65-70℃后加入引发剂,然后升温至92-97℃进行反应,反应时间为10-15min;
(1.3)聚合反应:在88-92℃配合滴加剩余的85%乳化液、65-72%的引发剂和15%的水,滴料时间为2.5-3.5 h;
滴加完毕10min后,加入6-8%的引发剂和1%的水;
升温至90-94℃保温1-1.5 h,降温至60℃后过滤出料,即制得高酸值水性丙烯酸酯乳液。
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