CN112778852A - 一种水性涂料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性涂料及其应用,属于涂料技术领域,具体涉及一种水性涂料及其应用。一种水性涂料,按质量份计,所述水性涂料的制备原料包括65份~85份的水性树脂;5份~10份的松香;5份~30份的疏水填料;2份~5份的成膜助剂;0份~10份的颜色填料。本发明提供的水性涂料,松香和聚氨酯改性的丙烯酸树脂发生了协同作用,提升了水性涂料与家具的附着力;通过调配水性树脂的成分,在保证水性涂料分散性、附着力的前提上,提升了疏水性能;通过添加疏水填料,提升了疏水性能,进一步提升了水性涂料的防腐性能。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种水性涂料及其应用。
背景技术
水性涂料是以水为稀释剂的涂料品种,与油性涂料相比,具有危害性溶剂少、刺激性气味低、金属含量少等优点。因此,水性涂料的市场占有率逐年提高,2019年,全球水性涂料市场规模已达到741亿美元。
目前,常见的水性涂料主要包括水性醇酸涂料、水性无机富锌涂料、水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料五大类。这几类水性涂料的市场占比可达90%以上。
作为未来发展环保型涂料品种之一,水性涂料具有许多优点,但也存在与基体间附着力不足等问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此,本发明提供了一种水性涂料,通过在制备原料中添加松香和聚氨酯改性的丙烯酸树脂,提升了所述水性涂料在家具表面的附着力;由于添加了疏水填料,提升了家具的防腐性能。
本发明还提供了一种水性涂料的应用。
一种水性涂料,按质量份计,制备原料包括
根据本发明的一些实施方式,所述水性树脂包括未改性的丙烯酸树脂、有机硅改性的丙烯酸树脂和聚氨酯改性的丙烯酸树脂。
根据本发明的一些实施方式,所述未改性的丙烯酸树脂和有机硅改性的丙烯酸树脂,质量比为(3:1)~(5:1)。
根据本发明的一些实施方式,所述有机硅改性的丙烯酸树脂,在所述水性涂料制备过程中,可以起到消泡的作用,进而提升所述水性涂料在家具表面的涂覆均匀性和附着力。
根据本发明的一些实施方式,所述有机硅改性的丙烯酸树脂上具有疏水基团,相较于未改性的丙烯酸树脂,提升了疏水性能。
根据本发明的一些实施方式,若所述未改性的丙烯酸树脂和有机硅改性的丙烯酸树脂,质量比大于5:1,即所述有机硅改性的丙烯酸树脂含量较低,则不能起到提升疏水性的目的;若质量比小于3:1,即所述有机硅改性的丙烯酸树脂含量较高,所述水性涂料中疏水基团的比例提升,则会影响所述水性涂料制备过程中的分散性,进而降低所述水性涂料与家具的附着力。
根据本发明的一些实施方式,所述松香与所述聚氨酯改性的丙烯酸树脂,会发生协同作用,进而提升所述水性涂料与家具间的附着力。
根据本发明的一些实施方式,所述协同作用是指,所述松香与所述聚氨酯改性的丙烯酸树脂发生化学结合,进而提升所述水性涂料与家具表面的附着力。
根据本发明的一些实施方式,所述疏水填料为改性石墨烯、改性金刚石纳米颗粒、改性多壁碳纳米管中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式,所述改性石墨烯为单层改性石墨烯、双层改性石墨烯、多层改性石墨烯(层数≥3)中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式,所述疏水填料,为十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷(CAS:83048-65-1)改性的石墨烯。
根据本发明的一些实施方式,所述改性,改性剂为十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷。
根据本发明的一些实施方式,所述改性,方法为:用醋酸将基体去离子水调节pH至4~5,搅拌过程中加入含有十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液,反应一段时间后,加入相应的石墨烯、金刚石或碳纳米管,继续搅拌反应后,过滤、清洗、干燥,所得干燥固体即为改性后的材料。
根据本发明的一些实施方式,所述成膜助剂为二丙二醇甲醚或二丙二醇丁醚中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式,所述成膜助剂的作用为:降低所述水性涂料的成膜温度和玻璃态转化温度。
根据本发明的一些实施方式,所述颜色填料,颜色包括品红、绿、蓝,及其混合色中的一种。
根据本发明的一些优选的实施方式,所述颜色填料为白色的钛白粉。
所述钛白粉颜色持久,且还可以提升所述水性涂料的疏水性。
根据本发明的一些实施方式,所述水性涂料,还包括湿度响应填料。
根据本发明的一些实施方式,所述湿度响应填料,具有核、壳结构,所述核为氟硅烷,所述壳为脲醛。
根据本发明的一些实施方式,所述湿度响应填料,当湿度≥40%时,会释放核中的氟硅烷。
根据本发明的一些实施方式,所述氟硅烷,可提升其附着表面的疏水性能。
综上,所述湿度响应填料,可保持家具表面持续的疏水性能,进而提升家具的防腐性能。
根据本发明的一些实施方式,所述湿度响应填料的制备方法为:先将十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇和去离子水混合,再向其中加入氯化铵、尿素、交联剂、氟硅酸盐,搅拌均匀后,调节体系pH至3~4,最后加入蚁酸。反应结束后,过滤、干燥即得所述湿度响应填料。
当木制品中含水量>18%时,真菌会大量繁殖,进而导致木制品的腐蚀。
本发明提供的水性涂料,由于具有极强的疏水性能,因此可隔绝木制品本体与潮湿空气的接触,进而提升了木质品的耐腐蚀性能。
一种水性涂料在家具中的应用。
根据本发明的一些实施方式,所述家具为木质家具。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果。
(1)本发明提供的水性涂料,由于松香和聚氨酯改性的丙烯酸树脂发生了协同作用,因此提升了水性涂料与家具的附着力。
(2)本发明提供的水性涂料,通过调配水性树脂的成分,在保证水性涂料分散性、附着力的前提上,提升了疏水性能,一定程度上提升了水性涂料的防腐性能。
(3)本发明提供的水性涂料,通过添加疏水填料,提升了疏水性能,进一步提升了水性涂料的防腐性能。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如未特殊说明,具体实施方式部分,石墨烯为十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷改性的多层石墨烯;金刚石为十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷改性的金刚石纳米颗粒、碳纳米管为十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷改性的多壁碳纳米管。
实施例1
本实施例提供一种水性涂料,具体配比如表1所示。
实施例2
本实施例提供一种水性涂料,具体配比如表1所示。
对比例1
本对比例提供一种水性涂料,具体配比如表1所示。
对比例2
本对比例提供一种水性涂料,具体配比如表1所示。
表1水性涂料的配比。
试验例
相同条件下,以实施例1、2和对比例1、2所得水性涂料在试板表面进行喷涂形成漆膜,漆膜膜厚约6μm。
根据GB/T 1720-1979《漆膜附着力测定法》测试了漆膜的附着力。附着力测试结果如表2所示。
表2水性涂料的附着力测试结果。
实施方式 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 |
附着力/级 | 1 | 1 | 2 |
表2结果表明,本发明提供的水性涂料具有良好的附着力;若不添加聚氨酯改性的丙烯酸酯(对比例1),则会降低所得水性涂料的附着力。这也佐证了聚氨酯改性的丙烯酸酯和松香发生了协同作用,两者的协同可以提升水性涂料的附着力。
采用接触角测试仪,依据GB/T 9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》测试了漆膜对水的接触角以及附着稳定性。测试结果如表3所示。
表3疏水性测试结果。
实施方式 | 静态接触角(°) | 附着稳定性(等级) |
实施例1 | 147 | 0 |
实施例2 | 152 | 0 |
对比例2 | 94 | 3 |
由表3结果可知,本发明提供的水性涂料具有超疏水性,应用于木质家具表面后,将带来优异的防腐效果。若水性涂料中不包括疏水填料(对比例2),则会显著降低水性涂料的疏水性能。
综上,本发明提供的水性涂料,由于聚氨酯改性的丙烯酸树脂和松香的协同作用,提升了水性涂料在木质家具表面的附着力。由于添加了疏水填料,显著提升了水性涂料的疏水性能,进而提升了防腐性能。
上面结合实施例对本发明作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的水性涂料,其特征在于,所述水性树脂包括未改性的丙烯酸树脂、有机硅改性的丙烯酸树脂和聚氨酯改性的丙烯酸树脂。
3.根据权利要求2所述的水性涂料,其特征在于,所述未改性的丙烯酸树脂和有机硅改性的丙烯酸树脂,质量比为(3:1)~(5:1)。
4.根据权利要求1所述的水性涂料,其特征在于,所述疏水填料为改性石墨烯、改性金刚石纳米颗粒、改性多壁碳纳米管中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的水性涂料,其特征在于,所述改性石墨烯为单层改性石墨烯、双层改性石墨烯、多层改性石墨烯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的水性涂料,其特征在于,所述疏水填料,为十七氟-1,1,2,2-十四烷基三甲氧基硅烷改性的石墨烯。
7.根据权利要求1所述的水性涂料,其特征在于,所述成膜助剂为二丙二醇甲醚或二丙二醇丁醚中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的水性涂料,其特征在于,所述颜色填料,颜色包括品红、绿、蓝,及其混合色中的一种。
9.一种如权利要求1~8任一项所述水性涂料在家具中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述家具为木质家具。
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