CN111205718A - 一种水性双组分全哑光清面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性双组分哑光清面漆及其制备方法，涉及水性涂料技术领域。其技术要点是：一种水性双组分哑光清面漆，包括如下重量份数的组分：水性高羟基丙烯酸乳液：45‑65份；水性低羟基丙烯酸乳液：10‑30份；消泡剂：0.6‑1份；成膜助剂：3‑8份；去离子水：9.6‑10.6份；分散剂：0.3‑0.8份；湿润剂：0.3‑0.8份；气相二氧化硅：1.8‑2.8份；增稠剂：3‑8份；蜡乳液：1‑5份；流平剂：0.1‑0.5份，采用上述配方制得的水性清面漆具有重涂透明度高的优点。

Description

一种水性双组分全哑光清面漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种水性双组分全哑光清面漆及其制备方法。
背景技术
家具的环保性能日益受到消费者的关注，经调查，有63％的消费者选择从油漆去判断家具的环保性能。根据市场导向的原则，部分领先的家具企业纷纷转用环保的水性木器漆，选择进行“油改水”项目，以打造优质的品牌形象，提升产品竞争力。
在授权公告号为CN103102775B的中国发明专利中公开了一种哑光清面漆，按重量份由以下组分组成：改性醇酸树脂71.5-72.5，二甲苯4.8-5.3，醋酸丁酯4.6-5.0，分散剂0.15-0.25，消泡剂0.1-0.2，膨润土3.8-4.2，消光粉4.8-5.1，硝化棉液3.6-4.2，环己酮1.8-2.4，流平剂0.28-0.4，乙二醇乙醚醋酸酯1.8-2.1，催干剂0.15-0.25。
上述发明采用特定配方和制备方法所得的哑光清面漆具有较高的硬度和抗划伤能力，使用寿命大大延长。但其为得到良好的消光效果，配方中加入了4.8-5.1重量份的消光粉，占比达到5％以上，第一遍施工时漆膜透明度还可以接受，但个别工件因不可控因素而需要返工时，重涂后漆膜透明度较差，整体发白，导致木纹不清晰，工件组装后透明度差异太大，影响产品质量。
因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种水性双组分哑光清面漆及其制备方法，其具有重涂透明度高的优点。
本发明的目的二在于提供一种水性双组分哑光清面漆的制备方法，其具有操作简单，适合大规模生产的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种水性双组分哑光清面漆，包括如下重量份数的组分：
水性高羟基丙烯酸乳液：45-65份；
水性低羟基丙烯酸乳液：10-30份；
消泡剂：0.6-1份；
成膜助剂：3-8份；
去离子水：9.6-10.6份；
分散剂：0.3-0.8份；
湿润剂：0.3-0.8份；
气相二氧化硅：1.8-2.8份；
增稠剂：3-8份；
蜡乳液：1-5份；
流平剂：0.1-0.5份。
通过采用上述技术方案，针对上述技术问题，本发明首先采用高羟值的乳液进行筛选，选择透明度好，耐水性优异的乳液，但是全部使用高羟值乳液存在难消光的情况，并且消光粉的用量较大，进而影响漆膜重涂透明度，本发明还复配使用了少量的低羟值乳液，既可减少消光粉的用量，在提升漆膜干燥速度的同时还能大大降低配方成本，得到的漆膜重涂透明度好，且漆膜的初期硬度大大增加，漆膜致密度更好，兼顾了漆膜的柔韧性，明显改善漆膜的抗开裂性能等。
漆膜成膜过程分为物理过程与化学过程，物理成膜过程为水分的挥发，化学成膜过程为组分间的交联反应，本发明采用高、低羟值乳液的搭配，羟基与固化剂中-NCO基团进行反应，可形成致密的网状结构，从而提升漆膜的耐化性，以及漆膜硬度提升速率，使得漆膜能够在短时间内达到较大的硬度。
进一步优选为，所述水性高羟基丙烯酸乳液的固含量为15-20％，所述水性低羟基丙烯酸乳液的固含量为40-50％。
通过采用上述技术方案，将水性高羟基丙烯酸乳液的固含量控制在15-20％，水性低羟基丙烯酸乳液的固含量控制在40-50％，体系的黏度控制相对容易，且成膜时间和干燥速度短，还具有设备利用率高、运输成本和单位产品能耗低等特点。
进一步优选为，所述水性高羟基丙烯酸乳液的羟基含量为3.5-5，所述水性低羟基丙烯酸乳液的羟基含量为1-1.5。
通过采用上述技术方案，将水性高羟基丙烯酸乳液的羟基含量控制在3.5-5，水性低羟基丙烯酸乳液的羟基含量控制在1-1.5，使用效果好，得到的漆膜具有高光泽的特点，漆膜透明度高、重涂透明度高。
进一步优选为，还包括1-3重量份的蜡粉。
通过采用上述技术方案，气相二氧化硅为常用消光剂，但气相二氧化硅对漆膜耐化性具有不良影响。蜡粉的消光性略强，显色性略好，本发明添加少量的蜡粉与气相二氧化硅复配使用，显色效果更好，漆膜闪色效果明显，重涂透明度不发白，且制备得到的漆膜具有优良的耐化性。
进一步优选为，所述成膜助剂采用二丙二醇单丁醚。
通过采用上述技术方案，二丙二醇单丁醚在涂料成膜过程中能促进高质量漆膜的形成，使得形成后的漆膜硬度较大。
进一步优选为，所述分散剂采用BYK-191。
通过采用上述技术方案，分散剂可以减小涂料的粘度，改善流平性，提高漆膜的光泽，增加漆膜的透明度。
进一步优选为，所述蜡乳液为微晶蜡乳液、巴西棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液中的一种。
通过采用上述技术方案，微晶蜡乳液具有硬度小、韧性好、受力情况下倾向塑性流动、延伸度大、覆盖性好的特点，在使用时无需加热熔融或使用溶剂溶解，而且其成膜均匀、覆盖性好，易于与配方中其他乳液复合使用，更好的用于水性体系，减少了挥发剂有机溶剂的使用；巴西棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液用于水性清面漆具有抗酸、抗碱、耐硬水、水溶性强、乳液稳定的特点，任意比例水稀释不分层、不破乳、不结块、保质期长、固含量高、分散性好。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种水性双组分哑光清面漆的制备方法，包括以下步骤：
S1，将相应重量份数的消泡剂、成膜助剂、分散剂、润湿剂与1/5的去离子水进行预混合，搅拌均匀备用；
S2，将相应重量份数的水性高羟基丙烯酸乳液和水性低羟基丙烯酸乳液投入到分散缸中，在400-500r/min的转速下分散5-10min；
S3，提高分散机转速至600-700r/min，将S1步骤中的预混合好的混合物加入到分散缸中，在1000-1200r/min的转速下高速分散15-25min；
S4，降低分散机转速至400-500r/min，投入气相二氧化硅，投料完成后采用1/5的去离子水清洗分散缸边沿并加入到分散缸中，在1000-1200r/min转速下高速分散15-25min，刮细度板检测细度至＜35um，进行下一步操作；
S5，降低分散机转速至400-500r/min，依次投入增稠剂、蜡乳液、流平剂和剩下的去离子水，分散10-15min，即得。
通过采用上述技术方案，上述制备方法制得的水性清面漆分散性好、成膜性能稳定，漆膜光泽度好、透明度高，且此制备方法不涉及加热等条件，操作简单，适合大规模生产使用。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明以水性高羟基丙烯酸乳液为主要原料，复配使用少量的水性低羟基丙烯酸乳液，能够在使用较少量的消光粉的情况下不影响漆膜重涂透明度，并且水性低羟基丙烯酸树脂的加入可大大降低配方成本，得到的漆膜致密度更好，兼顾漆膜的柔韧性，明显改善漆膜的抗开裂性能；
(2)本发明采用高、低羟值乳液的搭配，羟基与固化剂中-NCO基团进行反应，可形成致密的网状结构，从而提升漆膜的耐化性，以及漆膜硬度提升速率，使得漆膜能够在短时间内达到较大的硬度；
(3)本发明添加少量的蜡粉与气相二氧化硅复配使用，显色效果更好，漆膜闪色效果明显，重涂透明度不发白，且制备得到的漆膜具有优良的耐化性。
附图说明
图1为本发明实施例1中水性双组分哑光清面漆的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
本发明的具体实施中，所用蜡粉采用三叶公司的5223NR；
所用润湿剂采用赢创公司的4100；
所用分散剂采用毕克公司的BYK-191；
所用增稠剂采用陶氏8W；
所用流平剂采用毕克公司的333；
成膜剂采用二丙二醇单丁醚。
实施例1：一种水性双组分哑光清面漆，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
S1，按照表1，将相应重量份数的消泡剂、成膜助剂、分散剂、润湿剂与1/5的去离子水进行预混合，搅拌均匀备用；
S2，按照表1，将相应重量份数的水性高羟基丙烯酸乳液和水性低羟基丙烯酸乳液投入到分散缸中，以400r/min的转速分散10min；
S3，提高分散机转速至600r/min，将S1步骤中的预混合好的混合物加入到分散缸中，以1000r/min的转速高速分散25min；
S4，降低分散机转速至400r/min，投入气相二氧化硅，投料完成后采用1/5的去离子水清洗分散缸边沿并加入到分散缸中，升至1000r/min转速并高速分散25min，刮细度板检测细度至＜35um，进行下一步操作；
S5，降低分散机转速至400r/min，依次投入增稠剂、蜡乳液、流平剂和剩下的去离子水，分散15min，即得。
本实施例中，水性高羟基丙烯酸乳液的固含量为18％，羟基含量为4，所水性低羟基丙烯酸乳液的固含量为45％，羟基含量为1.2，蜡乳液采用微晶蜡乳液。
实施例2-6：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-6中各组分及其重量份数
Figure BDA0002397367500000051
实施例7：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，通过如下步骤制备获得：
S1，按照表1，将相应重量份数的消泡剂、成膜助剂、分散剂、润湿剂与1/5的去离子水进行预混合，搅拌均匀备用；
S2，按照表1，将相应重量份数的水性高羟基丙烯酸乳液和水性低羟基丙烯酸乳液投入到分散缸中，以500r/min的转速分散5min；
S3，提高分散机转速至700r/min，将S1步骤中的预混合好的混合物加入到分散缸中，以1200r/min的转速高速分散15min；
S4，降低分散机转速至500r/min，投入气相二氧化硅，投料完成后采用1/5的去离子水清洗分散缸边沿并加入到分散缸中，升至1200r/min转速并高速分散15min，刮细度板检测细度至＜35um，进行下一步操作；
S5，降低分散机转速至500r/min，依次投入增稠剂、蜡乳液、流平剂和剩下的去离子水，分散10min，即得。
实施例8：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，蜡乳液采用巴西棕榈蜡乳液。
实施例9：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，蜡乳液采用聚乙烯蜡乳液。
实施例10：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例4的不同之处在于，S4步骤中，加入气相二氧化硅后还加入有2重量份的蜡粉。
对比例1：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，原料组分，中未加入水性低羟基丙烯酸乳液。
对比例2：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，原料组分中，未加入水性低羟基丙烯酸乳液，且气相二氧化硅用量为4份。
对比例3：一种水性双组分哑光清面漆，与实施例1的不同之处在于，原料组分中，水性高羟基丙烯酸乳液的用量为10份，水性低羟基丙烯酸乳液的用量为45份。
对比例4：采用授权公告号为CN103102775B的中国发明专利中中公开的一种哑光清面漆作为对比例4。
性能测试
分别将实施例1-10和对比例1-4得到的哑光清面漆与固化剂XP2655进行混合，漆：固：水＝5:1:1。将得到的14组涂料分别进行性能测试，其中性能评级“0→5”表示“差→优”，测试结果计入表2中。
根据表2中测试数据，对比实施例1、对比例1和对比例2可知，复配使用水性低羟基丙烯酸乳液对漆膜重涂透明度有较大效果提升，且想得到较好光泽漆膜需要大剂量使用消光粉。对比实施例1和对比例1可知，高、低羟值丙烯酸乳液复配量对漆膜重涂透明度及耐水性有直接影响，水性低羟值丙烯酸乳液过多会导致漆膜透明度下降，重涂透明度更差。对比实施例1-10可知，消光粉采用气相二氧化硅和蜡粉且采用合适的配比，不仅能有效提升漆膜透明度，同时改善漆膜的耐水性，常温耐水测试72h不发白，且实施例10为最优实施例。
表2性能测试结果
检测结果 粘度(ku/25℃) 光泽(°) 透明度 重涂透明度 耐水性(72h)
标准要求 60-65 8-13 / / /
实施例1 64 9 4.6 4.5 4.6
实施例2 63 8 4.7 4.4 4.6
实施例3 62 9 4.9 4.5 4.7
实施例4 62 8 5.9 4.7 4.8
实施例5 62 9 4.8 4.5 4.7
实施例6 63 9 4.7 4.6 4.7
实施例7 64 8 4.7 4.5 4.7
实施例8 64 9 4.6 4.5 4.6
实施例9 63 8 4.7 4.6 4.7
实施例10 62 9 5.0 4.8 5.0
对比例1 63 13 4.0 3.9 4.0
对比例2 62 8 2.9 2.6 4.2
对比例3 63 10 2.7 2.4 4.6
对比例4 62 8 2.8 2.6 4.7
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水性双组分哑光清面漆，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
水性高羟基丙烯酸乳液：45-65份；
水性低羟基丙烯酸乳液：10-30份；
消泡剂：0.6-1份；
成膜助剂：3-8份；
去离子水：9.6-10.6份；
分散剂：0.3-0.8份；
湿润剂：0.3-0.8份；
气相二氧化硅：1.8-2.8份；
增稠剂：3-8份；
蜡乳液：1-5份；
流平剂：0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的水性双组分哑光清面漆，其特征在于，所述水性高羟基丙烯酸乳液的固含量为15-20%，所述水性低羟基丙烯酸乳液的固含量为40-50%。
3.根据权利要求1所述的水性双组分哑光清面漆，其特征在于，所述水性高羟基丙烯酸乳液的羟基含量为3.5-5，所述水性低羟基丙烯酸乳液的羟基含量为1-1.5。
4.根据权利要求1所述的水性双组分哑光清面漆，其特征在于，还包括1-3重量份的蜡粉。
5.根据权利要求1所述的水性双组分哑光清面漆，其特征在于，所述成膜助剂采用二丙二醇单丁醚。
6.根据权利要求1所述的水性双组分哑光清面漆，其特征在于，所述分散剂采用BYK-191。
7.根据权利要求1所述的水性双组分哑光清面漆，其特征在于，所述蜡乳液为微晶蜡乳液、巴西棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液中的一种。
8.根据权利要求1-7任一所述的水性双组分哑光清面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将相应重量份数的消泡剂、成膜助剂、分散剂、润湿剂与1/5的去离子水进行预混合，搅拌均匀备用；
S2，将相应重量份数的水性高羟基丙烯酸乳液和水性低羟基丙烯酸乳液投入到分散缸中，在400-500r/min的转速下分散5-10min；
S3，提高分散机转速至600-700r/min，将S1步骤中的预混合好的混合物加入到分散缸中，在1000-1200r/min的转速下高速分散15-25min；
S4，降低分散机转速至400-500r/min，投入气相二氧化硅，投料完成后采用1/5的去离子水清洗分散缸边沿并加入到分散缸中，在1000-1200r/min转速下高速分散15-25min，刮细度板检测细度至＜35um，进行下一步操作；
S5，降低分散机转速至400-500r/min，依次投入增稠剂、蜡乳液、流平剂和剩下的去离子水，分散10-15min，即得。
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