CN112680075B - 一种免罩面的水性着色剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免罩面的水性着色剂及其制备方法，属于水性木器漆技术领域；所述免罩面的水性着色剂按重量份计包括：水性亚麻仁油树脂10～15份，水溶性丙烯酸树脂10～15份，成膜助剂2～5份，润湿分散剂1～2份，增稠剂0.5～1份，改性石蜡3～5份，pH调节剂0.1～0.2份，杀菌剂0.1～0.2份和水50～65份；本发明的目的在于解决面擦色剂在不罩面漆的情况下保光保色、可供防护清洗性不佳的问题，而且本发明提高了水性着色剂易施工、附着力性能。

Description

一种免罩面的水性着色剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性木器漆技术领域，具体涉及一种免罩面的水性着色剂及其制备方法。

背景技术

水性木器漆在家庭装修及其普通家具上已获得了成功的应用，并在扩大市场占有率。其中美式涂装占有着半壁江山，水性着色剂在其中起着关键作用，水性着色剂俗称“格丽斯”，是一种通过擦涂方式施工的有色液体，用于木器漆涂装底着色或面着色，赋予木材和整体家具艺术性和观赏性。

传统水性着色剂一般是底着色产品，含有大部分容积，且粘度低、不易收拾，同时在面擦色工艺中需要着色面打磨进而再罩清面，增加了涂装工序和成本。常规着色剂因“水”的表面张力大，难以润湿着色表面，同时干后在漆面上粘结力不好，不耐光和热，极易变色和脱层，不能日常清洁与护理，因此市面上迫切需要一种使用省工省时、高效防护的着色产品。

发明内容

本发明的目的在于解决面擦色剂在不罩面漆的情况下保光保色、可供防护清洗性的问题，而且本发明提高了水性着色剂易施工、附着力性能。

本发明提供了一种免罩面的水性着色剂，按重量份计包括：水性亚麻仁油树脂10～15份，水溶性丙烯酸树脂10～15份，成膜助剂2～5份，润湿分散剂1～2份，增稠剂0.5～1份，改性石蜡3～5份，pH调节剂0.1～0.2份，杀菌剂0.1～0.2份和水50～65份。

优选的，所述免罩面的水性着色剂，按重量份计包括：水性亚麻仁油树脂15份，水溶性丙烯酸树脂15份，成膜助剂5份，润湿分散剂1份，增稠剂1份，改性石蜡5份，pH调节剂0.2份，杀菌剂0.2份和水57.6份。

进一步的，所述水性亚麻仁油树脂由亚麻仁油和多元醇合成，所述多元醇由丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷多元醇和乙二醇丁醚制得，优选的，丙三醇、季戊四醇和三羟甲基丙烷多元醇的质量比为3-5:1:1，优选的，该质量比为4:1:1，添加占多元醇质量分数6％的乙二醇丁醚以制得水性亚麻仁油树脂即可。

进一步的，所述水溶性丙烯酸树脂采用自由基溶液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)为单体，合成水溶性丙烯酸树脂。

进一步的，所述成膜助剂包括二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和二乙二醇单丁醚中的至少两种。

进一步的，所述润湿分散剂为阴离子型、非离子型和多官能团型分散剂中的一种或多种。所述润湿分散剂不含溶剂和乙氧基壬基酚。优选的，德国TEGO公司的TEGO Dispers740W(非离子型脂肪酸衍生物)或TEGO Dispers 715W(阴离子型聚丙烯酸钠盐)或TEGODispers 760W(多官能团型的表面活性剂与含颜料亲和基团的水溶液)。

进一步的，所述增稠剂包括丙烯酸类、聚氨酯类和纤维素醚类中的至少一种。优选的，法国COATEX的Thixol 53L(丙烯酸共聚物溶液)和Coapur830w(非离子型水性聚氨酯)，RM-8W增稠剂、罗门哈斯TT-935增稠剂或科莱恩羟乙基纤维素醚增稠剂等。

进一步的，所述改性石蜡为酰胺蜡改性微粉化石蜡。优选为天诗OEM-6802。

进一步的，所述pH调节剂为氨水、三乙胺或醇胺。优选气味小的醇胺，例如美国ANGUS的AMP-95(份子结构为2-氨基-2-甲基-1-丙醇)。调整原子灰pH值目的是为了保证储存过程中的稳定性，一般控制在pH7-9之间。加入量为0.1～0.5份，优选的为0.1～0.2份。进一步的，所述杀菌剂包括不含N-/O-缩甲醛的CMI、MI和溴硝基丙二醇中的至少一种。如德国舒美公司的ParmetolA28(其主要成份为CMI/MI和溴硝基丙二醇混合物)或Parmetol K20(其主要成份为CMI/MI混合物)，还有罗门哈斯的LXE杀菌剂及英国舒尔MV杀菌剂。

所述免罩面的水性着色剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)先用水将pH调节剂、杀菌剂混合后，再缓慢投入水性亚麻仁油树脂中，中速500-800r/min搅拌至均匀，制得混合物I；

(2)中速500-800r/min搅拌条件下，向混合物I中缓慢投入润湿分散剂，搅拌至均匀，制得混合物II；

(3)静置状态下向混合物II中加入水溶性丙烯酸树脂，中速500-800r/min搅拌分匀，制得混合物III；

(4)中速400-600r/min搅拌条件下，向混合物III中加入混合均匀的成膜助剂和水，再加入改性石蜡，最后加入剩余水，制得混合物IV；

(5)中速400-600r/min搅拌条件下，向混合物IV中加入增稠剂调节粘度，检测包装过滤，制得水性着色剂。

本发明的制备方法中，步骤(1)中添加配方中的部分水，步骤(4)中添加部分水混合成膜助剂，最后按配方比添加剩余的水。

本发明水性着色剂，在施工时，直接采用本领域公知的方法，按照规定的比例与透明颜料色浆混合后，擦拭于被涂物体上。

本发明的有益效果：

1、本发明采用上述亚麻仁油制备的醇酸树脂，其漆膜不仅在可使用性上、擦拭性上满足要求，更进一步的提高了着色材料的附着力、耐水性、储存稳定性；

2、本发明采用自由基溶液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等单体合成水溶性丙烯酸树脂满足着色材料更优异的保光保色性，最佳的漆膜成膜性，优异的附着力，可供着色产品干后频繁护理保养；

3、本发明适当引入改性石蜡，显著提高了漆膜表面手感和疏水性，手感滑爽细腻，漆膜肉眼观察更加舒适美观；

4、本发明产品直接加水可使用，无使用时间限制，使用不添加水；

5、本发明的水性着色剂为水性环保产品，同比常规着色产品具有更低的VCO排放，满足日益增长的客户健康安全需求。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术效果进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

对照例1

主体成膜物采用水性亚麻仁油树脂制备，按重量份计包括：

制备方法：将水性亚麻仁油树脂30份投入容器罐内；取用先用2份水与AMP-950.2份、MV 0.2份混合后，再缓慢投入容器内，中速600r/min换拌3分钟至均匀，中速600r/min搅拌下缓慢投入TEGO Dispers 715W1份，搅拌2分钟至均匀；中速500r/min搅拌条件下将二丙二醇甲醚5份和水5份混合均匀加入，再将OEM-68025份加入，加入余下水，搅拌5分钟；中速500r/min搅拌条件下用Thixol 53L调节粘度，搅拌10分钟待用。

对照例2

与对照例1不同的是水溶性丙烯酸树脂，添加丙二醇保证可长时间使用性，同时本实施例各组份及其组份比重也不同：

制备方法如下：将水溶性丙烯酸树脂30份投入容器罐内；取用先用2份水与AMP-950.2份、MV 0.2份混合后，再缓慢投入容器内，中速600r/min换拌3分钟至均匀；中速600r/min搅拌下缓慢投入TEGO Dispers 715W1份，搅拌2分钟至均匀；中速500r/min搅拌条件下将二丙二醇甲醚5份和水5份混合均匀加入，再将OEM-68025份加入，将剩余水与丙二醇混合均匀，搅拌5分钟；中速500r/min搅拌条件下用Thixol 53L调节粘度，搅拌10分钟待用。

对照例3

制备过程同对照例2，不同的是本实施例的免罩面的水性着色剂采用常规的擦色乳液制作，如DSM BT-24或BASF-Joncryl95如下：

实施例1

有别于对照例1与对照例2、对照例3，本实施例的免罩面的水性着色剂采用如下组分搭配：

制备方法：将水性亚麻仁油树脂15份投入容器罐内；取用先用2份水与AMP-95 0.2份、MV 0.2份混合后，再缓慢投入容器内，中速600r/min换拌3分钟至均匀；中速600r/min搅拌下缓慢投入TEGO Dispers 715W1份，搅拌2分钟至均匀；停机状态下加入水溶性丙烯酸树脂15份，中速600r/min搅拌5分钟均匀；中速500r/min搅拌条件下将二丙二醇甲醚5份和水5份混合均匀加入，再将OEM-68025份加入，加入余下水，搅拌5分钟；中速500r/min搅拌条件下用Thixol 53L调节粘度，搅拌10分钟待用。

实施例2

制备方法与实施例1一致，本实施例的免罩面的水性着色剂采用如下组分搭配：

实施例3

制备方法与实施例1一致，本实施例的免罩面的水性着色剂采用如下组分搭配：

免罩面水性着色剂杂基础数据指标表1-1:

水性着色剂的性能评估方法及步骤：

本发明用于水性木器涂装的着色剂可应用于多种不同材质、不同花纹的美式涂装工艺着色。对案例施例的样品进行擦色性能评价，这些着色试验全部是在10cmX30cmX2cm的PU清面和白面的水曲柳板上进行的，具体操作方法为:将适量的擦色剂倒在面板上，用纱布按照顺时针方向打圈擦拭，等待5-10分钟后重擦并收色，分别评价擦拭性、展色性、固色性、重涂性、附着力、耐酒精擦拭性，隔夜后喷涂面漆评估重涂性，未评估重涂性样板常温自干7天后评估耐老化性能评价结果见表1-2、表1-3。

擦拭性:擦拭爽滑为5级，擦执滞手为0级，依次分为5级。

展色性:展色均匀、不发花为5级，着色发花为0级，依次分为5级。

固色性:重涂不浮色为5级，浮色严重为0级，依次分为5级。

附着力:用刻刀划出5组问距约1m的交叉网格，用透明胶带贴于刻痕表面压实后撕下，以网格内色料脱落情况依次分为0到5级。

耐酒精擦拭性：以48％酒精浓度擦拭着色表面20次，评估掉色与漆膜损坏情况，不掉色无异常为5级，严重掉色漆膜损坏为0级。

重涂性：喷涂PU清面与PU白面评估走油情况，是/否。

耐老化性：按GB23999-2009耐老化△E数据记录，数值越小性能越好。

表1-2

表1-3

参阅表1-2与表1-3，可以看出本发明的免罩面的水性着色剂具有优秀的施工性能，在不同种类的溶剂性漆面具有很好的附着力，在不罩面漆的情况下也具有优异的保光保色性能，耐老化指标远远优于国家标准。

以上实施例仅为本发明的优选实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种免罩面的水性着色剂，其特征在于，按重量份计由以下组分组成：水性亚麻仁油醇酸树脂10～15份，水溶性丙烯酸树脂10～15份，成膜助剂2～5份，润湿分散剂1～2份，增稠剂0.5～1份，改性石蜡3~5份，pH调节剂0.1～0.2份，杀菌剂0.1～0.2份和水50～65份；其中，所述水性亚麻仁油醇酸树脂由亚麻仁油和多元醇合成，所述多元醇由丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷多元醇和乙二醇丁醚制得。

2.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述丙三醇、季戊四醇和三羟甲基丙烷多元醇的质量比为3-5:1:1。

3.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述水溶性丙烯酸树脂采用自由基溶液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸β羟乙酯为单体，合成水溶性丙烯酸树脂。

4.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述成膜助剂包括二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和二乙二醇单丁醚中的至少两种。

5.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述润湿分散剂包括阴离子型、非离子型和多官能团型分散剂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述增稠剂包括丙烯酸类、聚氨酯类和纤维素醚类中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述改性石蜡为酰胺蜡改性微粉化石蜡。

8.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述pH调节剂为氨水、三乙胺或醇胺。

9.根据权利要求1所述的免罩面的水性着色剂，其特征在于，所述杀菌剂包括不含N-/O-缩甲醛的CMI、MI和溴硝基丙二醇中的至少一种。

10.根据权利要求1-9任一项所述的免罩面的水性着色剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先用水将pH调节剂、杀菌剂混合后，再缓慢投入水性亚麻仁油醇酸树脂中，中速500-800r/min搅拌至均匀，制得混合物I；

(2)中速500-800r/min搅拌条件下，向混合物I中缓慢投入润湿分散剂，搅拌至均匀，制得混合物II；

(3)静置状态下向混合物II中加入水溶性丙烯酸树脂，中速500-800r/min搅拌分匀，制得混合物III；

(4)中速400-600r/min搅拌条件下，向混合物III中加入混合均匀的成膜助剂和水，再加入改性石蜡，最后加入剩余水，制得混合物IV；

（5）中速400-600r/min搅拌条件下，向混合物IV中加入增稠剂调节粘度，检测包装过滤，制得水性着色剂。