CN112574628B - 一种水性自喷漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性自喷漆,包括以下重量份数的组分:有机硅改性水性丙烯酸树脂:18‑45份;着色颜料:2‑15份;防锈颜料:5‑20份;水性助剂:0.8‑3.5份;助溶剂:10‑35份;水:15‑40份;抛射剂:80‑120份。该水性自喷漆的漆膜表干及实干迅速,同时具有卓越的耐水性和耐盐雾性能。
Description
技术领域
本发明属于油漆涂料技术领域,特别涉及一种水性自喷漆及其制备方法。
背景技术
自喷漆也称为气雾漆或手动喷漆,是由气雾罐、气雾阀、内容物(漆料)和抛射剂组成。因其施工简便,被广泛应用于油漆修补、改色、涂鸦、广告宣传等行业,用途极为广泛。
目前市场上绝大多数自喷漆,其内容物为溶剂型涂料,其有机溶剂含量高达50%以上,使用时会向大气中排放VOC,是空气污染的重要来源,严重威胁着人们的身体健康。市场上少量的水性自喷漆产品,其技术尚不成熟,普遍存在漆膜耐水性和耐盐雾性能差、对金属底材的防护性能不佳等问题,严重制约着水性自喷漆的市场化应用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种水性自喷漆,其能降低VOC排放的同时,克服了水性自喷漆漆膜的耐水性和耐盐雾性能差等问题,表干及实干迅速,整体性能优异。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种水性自喷漆,包括以下重量份数的组分:有机硅改性水性丙烯酸树脂:18-45份;着色颜料:2-15份;防锈颜料:5-20份;水性助剂:0.8-3.5份;助溶剂:10-35份;水:15-40份;抛射剂:80-120份。
优选的,所述有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为45-55%,玻璃化温度为30-40℃,25℃下粘度为1000-3000mPa·s,pH值为7.0-9.0。
优选的,所述有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为50%,玻璃化温度为35℃。
优选的,所述防锈颜料为磷酸锌、硅酸钙中的至少一种。
进一步优选的,所述防锈颜料为为1250目磷酸锌、2000目硅酸钙中的至少一种。
进一步优选的,所述防锈颜料为为1250目磷酸锌和2000目硅酸钙。
优选的,所述着色颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、大红粉、酞菁蓝、酞菁绿和氧化铁黄中的至少一种。
优选的,所述水性助剂为水性非离子型分散剂、水性有机硅润湿剂、水性有机硅消泡剂、丙烯酸酯流平剂、气相二氧化硅防沉剂及环氧磷酸酯类附着力促进剂中的至少一种。
优选的,所述助溶剂为丙二醇甲醚、无水乙醇中的至少一种。
优选的,所述抛射剂为二甲醚、三氯一氟甲烷、二氟甲烷、三氯四氟乙烷中的至少一种。
本发明的另一个目的在于提供一种上述水性自喷漆的制备方法:
一种如上所述的水性自喷漆制备方法,包括以下步骤:
(1)依次加入部分有机硅改性水性丙烯酸树脂、水性助剂、部分助溶剂、部分水,搅拌均匀;
(2)然后依次加入防锈颜料和着色颜料,搅拌,分散后研磨至细度≤25微米;
(3)加入剩余量的有机硅改性水性丙烯酸树脂、剩余量的助溶剂、并用剩余量的水调节漆料粘度;
(4)灌装并填充抛射剂,即得。
优选的,所述水性自喷漆的粘度为25℃下涂4#杯14-20s。
本发明的有益效果是:本发明的高性能水性自喷漆以水代替部分有机溶剂,大大减少了VOC的排放,在施工过程中和施工后无刺激性气味;本品所含助溶剂毒性小,对环境危害小,符合环保趋势;漆膜表干及实干迅速,具有卓越的耐水性和耐盐雾性能,其常温耐水性超过30天,耐盐雾性能超过120小时,整体性能接近甚至超过溶剂型自喷漆,能够满足汽车零部件、工程机械、钢结构等金属底材的防腐防护需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂20份,炭黑颜料2份,防锈颜料采用5份1250目磷酸锌、5份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂2份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、环氧磷酸酯类附着力促进剂0.5份,助溶剂包括11.8份丙二醇甲醚、15份无水乙醇,去离子水40份,二甲醚80份。
其制备方法如下:
(1)依次加入14份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.5份环氧磷酸酯类附着力促进剂、11.8份丙二醇甲醚、5份无水乙醇、30份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入5份1250目磷酸锌、5份2000目硅酸钙和2份炭黑,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)补加入剩余的6份有机硅改性水性丙烯酸树脂、10份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯15s。
(4)将漆料灌装并填充80份二甲醚,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例2
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂25份,钛白粉15份,防锈颜料采用3份1250目磷酸锌、7份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂1份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、气相二氧化硅防沉剂0.5份、环氧磷酸酯类附着力促进剂0.5份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、12份无水乙醇,去离子水28.3份,二甲醚100份。
其制备方法如下:
(1)依次加入20份有机硅改性水性丙烯酸树脂、1份非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.5份气相二氧化硅防沉剂、0.5份环氧磷酸酯类附着力促进剂、8份丙二醇甲醚、10份无水乙醇、25份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入3份1250目磷酸锌、7份2000目硅酸钙和15份钛白粉,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的5份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯20s。
(4)将漆料灌装并填充100份二甲醚,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例3
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂30份,氧化铁红10份,防锈颜料采用4份1250目磷酸锌、3份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂1.5份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、气相二氧化硅防沉剂0.3份、环氧磷酸酯类附着力促进剂1.0份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、12份无水乙醇,去离子水28.3份,二甲醚100份,其中,有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为50%,玻璃化温度为35℃,25℃下粘度为2000mPa·s,pH值为8.5。
其制备方法如下:
(1)依次加入25份有机硅改性水性丙烯酸树脂、1.5份非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.3份气相二氧化硅防沉剂、1.0份环氧磷酸酯类附着力促进剂、8份丙二醇甲醚、10份无水乙醇、25份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入4份1250目磷酸锌、3份2000目硅酸钙和10份氧化铁红,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的5份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯20s。
(4)将漆料灌装并填充100份二甲醚,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例4
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂45份,大红粉4份,防锈颜料采用5份1250目磷酸锌、5份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂2份、水性有机硅润湿剂0.4份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.5份、气相二氧化硅防沉剂0.3份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、11份无水乙醇,去离子水18.7份,二甲醚100份。
其制备方法如下:
(1)依次加入35份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份非离子型分散剂、0.4份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.5份丙烯酸酯流平剂、0.3份气相二氧化硅防沉剂、8份丙二醇甲醚、9份无水乙醇、15份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入5份1250目磷酸锌、5份2000目硅酸钙和4份大红粉,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的10份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯20s。
(4)将漆料灌装并填充100份二甲醚,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例5
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂25份,钛白粉10份,酞菁蓝1份,防锈颜料采用5份1250目磷酸锌、8份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂1.5份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、气相二氧化硅防沉剂0.5份、环氧磷酸酯类附着力促进剂0.5份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、12份无水乙醇,去离子水28.3份,二甲醚100份。
其制备方法如下:
(1)依次加入20份有机硅改性水性丙烯酸树脂、1.5份非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.5份气相二氧化硅防沉剂、0.5份环氧磷酸酯类附着力促进剂、8份丙二醇甲醚、10份无水乙醇、25份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入5份1250目磷酸锌、8份2000目硅酸钙、10份钛白粉和1份酞菁蓝,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的5份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯19s。
(4)将漆料灌装并填充100份二甲醚,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例6
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂25份,钛白粉8份,酞菁绿2份,防锈颜料采用9份1250目磷酸锌、4份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂1.5份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、气相二氧化硅防沉剂0.5份、环氧磷酸酯类附着力促进剂0.5份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、12份无水乙醇,去离子水35份,三氯一氟甲烷100份。
其制备方法如下:
(1)依次加入20份有机硅改性水性丙烯酸树脂、1.5份非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.5份气相二氧化硅防沉剂、0.5份环氧磷酸酯类附着力促进剂、8份丙二醇甲醚、10份无水乙醇、25份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入9份1250目磷酸锌、4份2000目硅酸钙、8份钛白粉和2份酞菁绿,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的5份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯18s。
(4)将漆料灌装并填充100份三氯一氟甲烷,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例7
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂30份,氧化铁黄12份,防锈颜料采用10份1250目磷酸锌、10份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂1.5份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、气相二氧化硅防沉剂0.3份、环氧磷酸酯类附着力促进剂1.0份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、12份无水乙醇,去离子水30份,二氟甲烷100份。
其制备方法如下:
(1)依次加入25份有机硅改性水性丙烯酸树脂、1.5份水性助剂非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.3份气相二氧化硅防沉剂、1.0份环氧磷酸酯类附着力促进剂、8份丙二醇甲醚、10份无水乙醇、25份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入10份1250目磷酸锌、10份2000目硅酸钙和12份氧化铁黄,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的5份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯20s。
(4)将漆料灌装并填充100份二氟甲烷,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例8
一种环保高性能水性自喷漆,由以下质量分的组分组成:有机硅改性水性丙烯酸树脂25份,钛白粉10份,炭黑0.1份,防锈颜料采用5份1250目磷酸锌、10份2000目硅酸钙,水性助剂包括非离子型分散剂1份、水性有机硅润湿剂0.3份、水性有机硅消泡剂0.1份、丙烯酸酯流平剂0.3份、气相二氧化硅防沉剂0.5份、环氧磷酸酯类附着力促进剂0.5份,助溶剂包括8份丙二醇甲醚、12份无水乙醇,去离子水30份,三氯四氟乙烷100份。
其制备方法如下:
(1)依次加入20份有机硅改性水性丙烯酸树脂、1份非离子型分散剂、0.3份水性有机硅润湿剂、0.1份水性有机硅消泡剂、0.3份丙烯酸酯流平剂、0.5份气相二氧化硅防沉剂、0.5份环氧磷酸酯类附着力促进剂、8份丙二醇甲醚、10份无水乙醇、25份水,搅拌均匀。
(2)然后依次按量加入5份1250目磷酸锌、10份2000目硅酸钙、10份钛白粉和0.1份炭黑,搅拌15分钟,分散均匀后用砂磨机研磨至细度小于等于25微米。
(3)加入剩余的5份有机硅改性水性丙烯酸树脂、2份无水乙醇,并用剩余的水调节漆料粘度为25℃下涂4#杯17s。
(4)将漆料灌装并填充100份三氯四氟乙烷,由此得到所述环保高性能水性自喷漆。
实施例9:
与实施例3的不同之处在于:实施例9中有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为43%,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
实施例10:
与实施例3的不同之处在于:实施例10中有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为56%,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
实施例11:
与实施例3的不同之处在于:实施例11中有机硅改性水性丙烯酸树脂的玻璃化温度为29℃,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
实施例12:
与实施例3的不同之处在于:实施例12中有机硅改性水性丙烯酸树脂的玻璃化温度为42℃,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
实施例13:
与实施例3的不同之处在于:实施例13中的防锈颜料采用7份1250目磷酸锌,不含有硅酸钙,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
实施例14:
与实施例3的不同之处在于:实施例14中的防锈颜料采用7份2000目硅酸钙,不含有磷酸锌,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
实施例15:
与实施例3的不同之处在于:实施例15中的防锈颜料采用4份1000目磷酸锌、3份2100目硅酸钙,其它配方配比及制备方法与实施例3完全相同。
试验例
依据BB/T 0047-2007、GB/T 14449-2008分别对实施例1-15中的水性自喷漆进行检测,结果见表1及表2。
表1:实施例1-8水性自喷漆性能测试结果
表2:实施例9-15水性自喷漆性能测试结果
由表1及表2可知,本申请的水性自喷漆具有较快的表干及实干速度,能在10分钟内完成表干,60分钟内完成实干。且具有优异的附着力及耐候性。
对比实施例1-8可知,当有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为50%,玻璃化温度为35℃,25℃下粘度为1000-3000mPa·s,pH值为7.0-9.0,最后得到的水性自喷漆(实施例3)具有最快的表干及实干速度和最优的附着力及耐候性。
对比实施例3与实施例9-12可知,当其他配方配比不变且准备方法参数不变的情况下,当有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量不在45-55%范围内,或者有机硅改性水性丙烯酸树脂的玻璃化温度不在30-40℃范围内时,其表干及实干速度会变差,附着力及耐候性也会变差。
对比实施例3与实施例13-15可知,当其他配方配比不变且准备方法参数不变的情况下,当防锈颜料只含有1250目磷酸锌、2000目硅酸钙中的一种或者当防锈颜料中磷酸锌和硅酸钙的径粒变化后,最终制得的水性自喷漆的表干及实干速度会变差,附着力及耐候性也会变差。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水性自喷漆,其特征在于:包括以下重量份数的组分:
有机硅改性水性丙烯酸树脂:18-45份;
着色颜料:2-15份;
防锈颜料:5-20份;
水性助剂:0.8-3.5份;
助溶剂:10-35份;
水:15-40份;
抛射剂:80-120份;
所述有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为45-55%,玻璃化温度为30-40℃,25℃下粘度为1000-3000mPa·s,pH值为7.0-9.0,所述防锈颜料为1250目磷酸锌和2000目硅酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种水性自喷漆,其特征在于:所述有机硅改性水性丙烯酸树脂的固含量为50%,玻璃化温度为35℃。
3.根据权利要求1所述的一种水性自喷漆,其特征在于:所述着色颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、大红粉、酞菁蓝、酞菁绿和氧化铁黄中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种水性自喷漆,其特征在于:所述水性助剂为水性非离子型分散剂、水性有机硅润湿剂、水性有机硅消泡剂、丙烯酸酯流平剂、气相二氧化硅防沉剂及环氧磷酸酯类附着力促进剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种水性自喷漆,其特征在于:所述助溶剂为丙二醇甲醚、无水乙醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种水性自喷漆,其特征在于:所述抛射剂为二甲醚、三氯一氟甲烷、二氟甲烷、三氯四氟乙烷中的至少一种。
7.一种如权利要求1至6任一项所述水性自喷漆的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)依次加入部分有机硅改性水性丙烯酸树脂、水性助剂、部分助溶剂、部分水,搅拌均匀;
(2)然后依次加入防锈颜料和着色颜料,搅拌,分散后研磨至细度≤25微米;
(3)加入剩余量的有机硅改性水性丙烯酸树脂、剩余量的助溶剂、并用剩余量的水调节漆料粘度;
(4)灌装并填充抛射剂,即得。
8.根据权利要求7所述的水性自喷漆的制备方法,其特征在于:所述水性自喷漆的粘度为25℃下涂4#杯14-20s。
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