CN112063243A - 一种抗流挂的水性清漆及其制备方法和应用 - Google Patents

一种抗流挂的水性清漆及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂料领域，公开了一种抗流挂的水性清漆及其制备方法和应用。该水性清漆，包括以下组分：水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和水；所述水性改性丙烯酸分散体是具有核壳结构的水性改性丙烯酸分散体。进一步的，该水性清漆还包含增稠剂。该水性清漆中，胺中和剂会对水性改性丙烯酸分散体中和，使得水性改性丙烯酸分散体蜷曲的分子链舒展开来，形成网状结构，从而提高水性清漆的触变值。在水性清漆中加入增稠剂，则在水性清漆的整个组分构成的体系中能够膨胀形成空室效应，达到增稠触变的效果，进一步提高水性清漆的触变值。该水性清漆的触变值大于3，具有良好的抗流挂性能。

Description

一种抗流挂的水性清漆及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于涂料领域，特别涉及一种抗流挂的水性清漆及其制备方法和应用。
背景技术
涂料或漆涂覆在载体(例如木板、金属板)表面，有时由于载体表面并非水平面，而是与水平面具有一定的倾斜角，特别是当载体表面与水平面垂直时，一些涂料或漆涂覆在载体表面后，容易出现施工过程流挂性差的问题，导致涂覆的涂料或漆在涂覆后，在载体表面出现流动问题，进一步出现涂覆层不均匀，质感差等缺陷。
有机溶剂型涂料由于配方中采用了大量的有机溶剂(例如丙酮、丁酮)，可以通过选择不同沸点的有机溶剂来调整体系的挥发梯度，因此在喷涂过程中不易出现流挂性差的问题，也有很宽的施工窗口。快干溶剂的表干特性，可以大大降低涂膜流挂性差的可能。但添加过多有机溶剂，往往又容易引起健康环保问题。而水性涂料用水作溶剂，由于水的挥发潜热以及共沸原理，即使配方中添加一部份的快干极性溶剂，也无法做到像有机溶剂型涂料那样快速表干，所以水性涂料只有另外寻求技术手段解决施工流挂性差的问题。
水性涂料解决抗流挂性问题的好坏通常用触变值(也称TI值，通常指的是涂料在6转与60转条件下粘度的比值)来衡量，触变值越大，涂料的抗流挂性能越好。目前水性涂料解决施工流挂性差的问题一般采取以下方法：1.水溶性体系添加快干极性溶剂以及触变剂。由于配方中助溶剂多，很多类型的增稠剂都会失效，达不到增稠触变的作用，同时会降低涂层光泽，也无法根本解决水性涂料施工流挂性差的问题。2.乳液体系加大触变增稠剂的用量，可以获得一个很高的粘度，但制得的涂料的抗流挂性仍然不理想。目前市售的水性涂料或水性漆的触变值(TI值)一般在1.5-2.0之间，而要具有好的抗流挂性能，通常要求触变值大于3。
因此，希望提供一种抗流挂性好的水性涂料或水性漆，且该水性涂料或水性漆的触变值大于3。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种抗流挂的水性清漆及其制备方法和应用，该水性清漆的触变值大于3，具有良好的抗流挂性能，特别是在载体面与水平面垂直的时候，将所述水性清漆涂覆在载体面上，水性清漆形成的膜层或涂层仍然具有良好的抗流挂性能，所述水性清漆的触变值大于3，用所述水性清漆制得水性涂料，制得的水性涂料仍然具有良好的抗流挂性能。
本发明的发明构思：水性改性丙烯酸分散体为具有核壳结构的水性改性丙烯酸分散体，当加入胺中和剂后，会对水性改性丙烯酸分散体中和，使得原本蜷曲的分子链舒展开来，形成网状结构，从而提高水性清漆的触变值。进一步的，在水性清漆中加入增稠剂，则在水性清漆的整个组分构成的体系中能够膨胀形成空室效应，达到增稠触变的效果，进一步提高水性清漆的触变值。
因此，本发明的第一方面提供一种抗流挂的水性清漆。
具体而言，本发明提供一种抗流挂的水性清漆，包括以下组分：水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和水；所述水性改性丙烯酸分散体是具有核壳结构的水性改性丙烯酸分散体。
优选的，所述水性改性丙烯酸分散体选自KT230A(产品型号)、HOUXIAN6850(产品型号)、Wantipro0678(产品型号)、DOUBORES6138(产品型号)中的至少一种。
优选的，所述胺中和剂选自DMEA(二甲基乙醇胺)、DMAE(二甲氨基乙醇)、三乙胺、AMP-95(产品型号)中的至少一种。
优选的，所述水为去离子水。
优选的，所述水性清漆还包含增稠剂。
进一步优选的，所述增稠剂为聚酰胺蜡类的增稠剂。
更优选的，所述增稠剂选自RD(产品型号)、508AD(产品型号)、BYK8421(产品型号)、AQ633E(产品型号)、3050D(产品型号)中的至少一种。
优选的，所述水性清漆还包含助剂。
优选的，所述助剂选自润湿剂、消泡剂、防闪锈剂中的至少一种。
优选的，所述润湿剂选自Wet270(产品型号，可由德国Tego公司提供)、BYK349(产品型号，可由德国毕克化学公司提供)、104E(产品型号，可由美国空气化学公司提供)、TWIN4100(产品型号，可由德国Tego公司提供)中的至少一种。
优选的，所述消泡剂选自BYK028(产品型号，可由德国毕克化学公司提供)、AD01(产品型号，可由美国空气化学公司提供)、TEGO425(产品型号，可由德国Tego公司提供)中的至少一种。
优选的，所述防闪锈剂选自RAYBO60(产品型号，可由美国瑞宝公司提供)、FA179(产品型号，可由海明斯实业有限公司提供)、E660B(产品型号，可由先创化工公司提供)、240DA(产品型号，可由艾迪科(中国)投资有限公司提供)中的至少一种。
优选的，所述水性清漆还包含成膜助剂。
进一步优选的，所述成膜助剂选自二氨基庚二酸(DPM)和或二丙二醇丁醚(DPNB)。
优选的，一种抗流挂的水性清漆，按重量份数计，包括以下组分：水性改性丙烯酸分散体30-50份、胺中和剂2-10份和水30-60份。
进一步优选的，一种抗流挂的水性清漆，按重量份数计，包括以下组分：水性改性丙烯酸分散体35-45份、胺中和剂3-6份和水35.5-50.5份。
优选的，所述水性清漆还包含增稠剂6-20份；进一步优选的，所述水性清漆还包含增稠剂10-15份。
优选的，所述水性清漆还包含润湿剂0.1-1份；进一步优选的，所述水性清漆还包含润湿剂0.2-0.5份。
优选的，所述水性清漆还包含消泡剂0.1-1.5份；进一步优选的，所述水性清漆还包含消泡剂0.4-0.8份。
优选的，所述水性清漆还包含防闪锈剂0.1-1份；进一步优选的，所述水性清漆还包含防闪锈剂0.3-0.5份。
优选的，所述水性清漆还包含成膜助剂3-12份；进一步优选的，所述水性清漆还包含成膜助剂5.5-9份。
本发明的第二方面提供一种抗流挂的水性清漆的制备方法。
具体而言，所述抗流挂的水性清漆的制备方法，包括以下步骤：
将水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和水搅拌混合，制得所述抗流挂的水性清漆。
优选的，所述搅拌的速度为500-800转/分钟，搅拌的时间为5-15分钟。
优选的，将水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和水搅拌混合前，先将水性改性丙烯酸分散体与成膜助剂搅拌混合。
优选的，一种抗流挂的水性清漆的制备方法，包括以下步骤：
将水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和部分水搅拌混合，得混合物A；然后将增稠剂与剩余水搅拌混合，得混合物B，然后将混合物B加入到混合物A中，搅拌，制得所述抗流挂的水性清漆。
优选的，混合物A的pH为7.6-8.2。
优选的，将混合物B加入到混合物A的过程中，还加入助剂。
优选的，所述搅拌混合是在温度为10-45℃下进行。
本发明的第三方面提供一种抗流挂的水性清漆的应用。
因此，本发明提供一种水性涂料，其包含上述本发明所述的水性清漆。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明所述水性清漆中，水性改性丙烯酸分散体为具有核壳结构的水性改性丙烯酸分散体，当加入胺中和剂后，会对水性改性丙烯酸分散体中和，使得水性改性丙烯酸分散体蜷曲的分子链舒展开来，形成网状结构，从而提高水性清漆的触变值。
(2)本发明所述水性清漆中，在水性清漆中加入增稠剂，则在水性清漆的整个组分构成的体系中能够膨胀形成空室效应，达到增稠触变的效果，进一步提高水性清漆的触变值。
(3)本发明所述水性清漆的触变值大于3，具有良好的抗流挂性能。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
本发明所用水性改性丙烯酸分散体KT230A可由广州擎提供天材料科技有限公司提供、HOUXIAN6850可由广东花果山环保科技有限公司提供、Wantipro0678可由万华化学集团股份有限公司提供、DOUBORES6138可由广州市双舟材料科技有限公司提供。
胺中和剂AMP-95可由美国陶氏集团提供。
增稠剂RD(产品型号)、508AD(产品型号)、BYK8421(产品型号)、AQ633E(产品型号)、3050D(产品型号)，分别由德国毕克化学公司、深圳市卡奇尔纳米材料有限公司、德国毕克化学公司、日本帝斯巴隆公司、伊斯曼化工公司提供。
实施例1-5：抗流挂的水性清漆的制备
实施例1-5制备的水性清漆的组分如表1所示。
表1：实施例1-5水性清漆的组分(单位：份)
Figure BDA0002628063480000051
Figure BDA0002628063480000061
上述抗流挂的水性清漆的制备方法，包括以下步骤：
将DPM和DPNB混合，得混合物，然后将混合物加入水性改性丙烯酸分散体中搅拌混合，搅拌速度为550转/分钟，搅拌时间为6分钟，然后加入胺中和剂和20份去离子水搅拌混合，搅拌速度为600转/分钟，搅拌时间为6分钟，得混合物A；然后将增稠剂与剩余去离子水搅拌混合，搅拌速度为700转/分钟，搅拌时间为6分钟，得混合物B，然后将混合物B、润湿剂、消泡剂和防闪锈剂加入到混合物A中，在25℃下搅拌，搅拌速度为700转/分钟，搅拌时间为12分钟，制得抗流挂的水性清漆。
对比例1
与实施例1相比，对比例1中用科思创聚合物(中国)有限公司提供的水性丙烯酸A145替代KT230A，其余组分和制备方法与实施例1相同。
对比例2
与实施例2相比，对比例2中用珠海吉力化工企业有限公司提供的水性丙烯酸WA126替代HOUXIAN6850，其余组分和制备方法与实施例2相同。
产品效果测试
取实施例1-5和对比例1-2制得的水性清漆，测试其触变值(TI)(触变值按照GB-T9751-2008测试水性清漆6转以及60转的粘度值，得到触变值)，60℃下存储7天的稳定性以及涂覆在与水平面垂直的木板载体上形成200μm厚度的湿膜的抗流挂性能，结果如表2所示。
表2：实施例1-5和对比例1-2制得的水性清漆的性能测试
Figure BDA0002628063480000062
Figure BDA0002628063480000071
从表2可以看出，本发明实施例1-5制得的水性清漆的触变值明显大于对比例1-2制得的水性清漆的触变值，且实施例1-5制得的水性清漆的抗流挂性能明显优于对比例1-2制得的水性清漆的抗流挂性能。本发明实施例1-5制得的水性清漆在60℃下存储7天的稳定性良好。
实施例6
实施例6与实施例1的区别仅在于，水性清漆制备过程中，不加DPM和DPNB，其余组分和制备方法与实施例1相同，实施例6制得的水性清漆的触变值为4.1。
应用例
一种涂料，包括实施例5制得的水性清漆和红色颜料，该涂料的触变值为5.0，具有良好的抗流挂性能。

Claims (10)

1.一种水性清漆，其特征在于，包括以下组分：水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和水；所述水性改性丙烯酸分散体是具有核壳结构的水性改性丙烯酸分散体。
2.根据权利要求1所述的水性清漆，其特征在于，所述水性改性丙烯酸分散体选自KT230A、HOUXIAN6850、Wantipro0678或DOUBORES6138中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的水性清漆，其特征在于，所述胺中和剂选自二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇、三乙胺或AMP-95中的至少一种；所述水为去离子水。
4.根据权利要求1所述的水性清漆，其特征在于，所述水性清漆还包含增稠剂。
5.根据权利要求4所述的水性清漆，其特征在于，所述增稠剂为聚酰胺蜡类的增稠剂。
6.根据权利要求1所述的水性清漆，其特征在于，所述水性清漆还包含助剂。
7.根据权利要求6所述的水性清漆，其特征在于，所述助剂选自润湿剂、消泡剂、防闪锈剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的水性清漆，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：水性改性丙烯酸分散体30-50份、胺中和剂2-10份和水30-60份。
9.权利要求1-8中任一项所述的水性清漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述水性改性丙烯酸分散体、胺中和剂和水搅拌混合，制得所述水性清漆。
10.一种水性涂料，其特征在于，含权利要求1-8中任一项所述的水性清漆。
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