CN112795259A - 水性静电面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及水性木器漆技术领域，提供了一种水性静电面漆，以所述水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：35～45％第一水性乳液，25～35％第二水性乳液，4～5％成膜助剂，0.5～0.7％流变助剂，0.2～0.3％触变剂，0.1～13％其他助剂，5～20％去离子水。得到的水性静电面漆适合静电喷涂，不会出现流挂现象，同时具有干燥快、抗回粘性好、抗堆叠性好的特点，保证能够有效用于静电喷涂，且在使用过程中涂覆均匀，上漆效果较佳，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

水性静电面漆及其制备方法
技术领域
本申请属于水性木器漆技术领域，尤其涉及一种水性静电面漆及其制备方法。
背景技术
水性木器漆具有低VOC，环保等特点，静电喷涂又具有施工环境和劳动条件好、涂料利用率高、流水作业，生产效力高等优点，故水性静电喷涂受到不少厂家青睐。为了使水性木器漆适合静电喷涂，通常需要将水性木器漆开稀至岩田2号杯30-40秒，而此粘度下一般产品静电喷涂容易流挂，上漆效果不好，起不保护和装饰作用，限制了水性木器漆的应用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种水性静电面漆及其制备方法，旨在解决现有技术中水性静电面漆在静电喷涂过程中容易流挂、上漆效果不好的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种水性静电面漆，以所述水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
Figure BDA0002898214470000011
Figure BDA0002898214470000021
第二方面，本申请提供一种水性静电面漆的制备方法，包括如下步骤：
根据所述的水性静电面漆提供各组分；
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂进行第一混合处理，得到第一混合物；
将所述第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理，得到第二混合物；
将去离子水与触变剂进行第三混合处理，得到第三混合物，并放置隔夜使用；
将所述第二混合物、所述第三混合物、其他助剂与去离子水进行第四混合处理，得到水性静电面漆。
本申请第一方面提供的水性静电面漆，所述水性静电面漆以第一水性乳液和第二水性乳液为主要组分进行混合作用，同时与流变助剂和触变剂、成膜助剂、其他助剂进行复配协同作用，使得到的水性静电面漆适合静电喷涂，不会出现流挂现象，同时具有干燥快、抗回粘性好、抗堆叠性好的特点，保证能够有效用于静电喷涂，且在使用过程中涂覆均匀，上漆效果较佳，提高了生产效率，降低了生产成本。
本申请第二方面提供的水性静电面漆的制备方法，该制备方法将各组分分为四个批次进行四步混合处理，制备方法简单方便，不需要大型的设备仪器，生产快速，有利于广泛应用。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一“、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供一种水性静电面漆，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
Figure BDA0002898214470000041
本申请第一方面提供的水性静电面漆，水性静电面漆以第一水性乳液和第二水性乳液为主要组分进行混合作用，同时与流变助剂和触变剂、成膜助剂、其他助剂进行复配协同作用，使得到的水性静电面漆适合静电喷涂，不会出现流挂现象，同时具有干燥快、抗回粘性好、抗堆叠性好的特点，保证能够有效用于静电喷涂，且在使用过程中涂覆均匀，上漆效果较佳，提高了生产效率，降低了生产成本。
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为35～45％的第一水性乳液，进一步，第一水性乳液选自陶氏ROSHIELD 3311、巴斯夫Joncryl 8330、斯塔尔Picassian AC-122中的至少一种。
在本发明具体实施例中，第一水性乳液选自选择陶氏ROSHIELD 3311，是基于陶氏ROSHIELD 3311具有干燥速度快、硬度高，易与其他丙烯酸乳液混合改善静电涂覆下面漆的流挂性质。其中，陶氏ROSHIELD 3311中的固体含量约为40.5％，控制固体含量较高，能够进一步保证得到的水性静电面漆不易出现流挂现象。
在本发明具体实施例中，以水性静电面漆的总重量为100％计，第一水性乳液的重量百分含量为35％、36％、37％、38％、39％、40％。
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为25～35％的第二水性乳液，进一步，第二水性乳液选自纽佩斯SETAQUA 6716、帝斯曼NeoCryl XK-14、昂高Mowilith DC877中的至少一种。
在本发明具体实施例中，第二水性乳液选择纽佩斯SETAQUA 6716，为了使第一水性乳液和第二水性乳液能够协同作用，进而提高得到地水性静电面漆的干燥速度，同时保证漆抗回粘性较佳、抗堆叠性能优异。其中，纽佩斯SETAQUA 6716中的固体含量约为40％，控制固体含量较高，能够进一步保证得到的水性静电面漆不易出现流挂现象。
在本发明具体实施例中，以水性静电面漆的总重量为100％计，第二水性乳液的重量百分含量为25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％。
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为4～5％的成膜助剂，添加成膜助剂，有利于保证水性静电面漆的成膜效果，同时提高漆膜生成的速度，使水性静电面漆的上漆效果平整。
在本发明具体实施例中，以水性静电面漆的总重量为100％计，成膜助剂的重量百分含量为4％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5.0％。进一步，成膜剂选自二丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚中的至少一种。
在本发明具体实施例中，成膜剂选自二丙二醇正丁醚和二丙二醇甲醚的混合物。更进一步，二丙二醇正丁醚和二丙二醇甲醚的质量比为1：(1～1.2)，控制二丙二醇正丁醚和二丙二醇甲醚的添加量，使二丙二醇正丁醚和二丙二醇甲醚相互作用，提高成膜速率。
在本发明具体实施例中，二丙二醇正丁醚和二丙二醇甲醚的质量比为1：1.
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为0.5～0.7％的流变助剂，添加流变助剂，能较好改善粘度和抗流挂性。进一步，流变助剂选自聚醚聚氨酯缔合型流变助剂、非离子型聚氨酯缔合型流变助剂中的至少一种。
在本发明具体实施例中，流变助剂选自聚醚聚氨酯缔合型流变助剂，其具有粘度提升快，高效剪切稀化、抗流挂性好的特点，与第一水性乳液和第二水性乳液进行复配，可有效提高水性静电面漆的整体粘度，有利于使用。
在本发明具体实施例中，以水性静电面漆的总重量为100％计，流变助剂的重量百分含量为0.5％、0.52％、0.54％、0.56％、0.58％、0.6％、0.62％、0.64％、0.66％、0.68％、0.7％。
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为0.2～0.3％的触变剂，添加触变剂能够提高水性静电面漆的抗流挂性能。进一步，触变剂选自毕克LAPONITE RD、LAPONITE S482、海明斯BENTONE DE中的至少一种。
在本发明具体实施例中，触变剂选自毕克LAPONITE RD，其中，毕克LAPONITE RD是一种合成的片状硅酸盐，固体含量为100％，不溶于水，但可在水中膨胀成无色透明的胶体，具有极强的触变性，抗流挂性好的特点。
将流变助剂RHEOLATE 299和触变剂LAPONITE RD搭配，再与第一水性乳液和第二水性乳液进行复配使用，使得到的水性静电面漆产品适合静电喷涂，不会出现流挂现象，提高了上漆效果，提高了生产效率，降低了生产成本。
在本发明具体实施例中，以水性静电面漆的总重量为100％计，触变剂的重量百分含量为0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％。
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为0.1～13％的其他助剂，提供其他助剂，有利于进一步提高水性静电面漆的各方面性能。
进一步，以水性静电面漆的总重量为100％计，其他助剂包括如下重量百分含量的下列组分：
Figure BDA0002898214470000061
Figure BDA0002898214470000071
其中，加入分散剂有利于制备过程中将各组分分散；加入润湿剂有利于降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，从而把固体物料润湿；加入消泡剂能防止面漆产生气泡；加入消光粉，有利于面漆消除光泽；加入增稠剂，有利于提高水性静电面漆的粘稠度，防止流挂；加入抗刮助剂，有利于保护水性静电面漆的表面膜层，防止被破坏；加入抗回粘助剂，有利于产品可快速堆叠性；加入流平剂，进而提高面漆上漆过程中的顺滑度；加入杀菌剂，有利于防止细菌滋生，提高存储时间。加入各种助剂，使得到的水性静电面漆性质优异，适合静电喷涂，不会出现流挂现象，同时具有干燥快、抗回粘性好、抗堆叠性好的特点，保证能够有效用于静电喷涂，且在使用过程中涂覆均匀，上漆效果较佳，提高了生产效率，降低了生产成本。
具体的，以水性静电面漆的总重量为100％计，包括重量百分含量为5～20％的去离子水，添加去离子水能够使水性静电面漆各组分的混合更加均匀。
本申请实施例第二方面提供一种水性静电面漆的制备方法，包括如下步骤：
S01.根据水性静电面漆提供各组分；
S02.将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂进行第一混合处理，得到第一混合物；
S03.将第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理，得到第二混合物；
S04.将去离子水与触变剂进行第三混合处理，得到第三混合物，并放置隔夜使用；
S05.将第二混合物、第三混合物、其他助剂与去离子水进行第四混合处理，得到水性静电面漆。本申请第二方面提供的水性静电面漆的制备方法，该制备方法将各组分分为四个批次进行四步混合处理，制备方法简单方便，不需要大型的设备仪器，生产快速，有利于广泛应用。
在步骤S01中，根据水性静电面漆提供各组分，各组分的种类选择及添加量如上所论述，为了节约篇幅，此处不再进行赘述。
在步骤S02中，将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂进行第一混合处理，得到第一混合物。进一步，将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂进行第一混合处理的步骤中，将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂于1200～1500转/分钟的条件下进行混合20～25分钟。
在步骤S03中，将第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理，得到第二混合物。进一步，将第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理的步骤中，将第二混合物与成膜助剂于800～900转/分钟的条件下进行混合10～15分钟。
在步骤S04中，将去离子水与触变剂进行第三混合处理，得到第三混合物，并放置隔夜使用。进一步，将去离子水与触变剂进行第三混合处理的步骤中，将去离子水与触变剂于800～1000转/分钟的条件下进行混合45～60分钟得到第三混合物，并放置隔夜使用。
在步骤S05中，将第二混合物、第三混合物、其他助剂与去离子水进行第四混合处理的步骤中，将第二混合物、第三混合物、其他助剂与去离子水于800～1000转/分钟的条件下混合20～25分钟，得到水性静电面漆。
在本发明具体实施例中，由于其他助剂包括了分散剂、润湿剂、消泡剂、消光粉、增稠剂、抗刮助剂、抗回粘助剂、流平剂、杀菌剂，制备方法包括如下步骤：
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂与分散剂、润湿剂、消泡剂、消光粉、增稠剂进行第一混合处理，得到第一混合物；
将第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理，得到第二混合物；
将去离子水与触变剂进行第三混合处理，得到第三混合物，并放置隔夜使用；
将第二混合物与第三混合物、抗刮助剂、抗回粘助剂、流平剂、杀菌剂、去离子水进行第四混合处理，得到水性静电面漆。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
水性静电面漆及其制备方法
水性静电面漆
以水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：
Figure BDA0002898214470000091
其中，第一水性乳液选自ROSHIELD 3311，第二水性乳液选自SETAQUA6716，成膜助剂选自DPNB和DPM按重量比1：1的混合物，流变助剂选自海名斯RHEOLATE 299，触变剂选自LAPONITE RD，
Figure BDA0002898214470000092
Figure BDA0002898214470000101
水性静电面漆的制备方法
提供实施例1的水性静电面漆的各组分，
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂与分散剂、润湿剂、消泡剂、消光粉、增稠剂于1200转/分钟的条件下进行混合25分钟，得到第一混合物；
将第一混合物与成膜助剂于800转/分钟的条件下进行混合10分钟，得到第二混合物；
将去离子水与触变剂进行第三混合处理，于800转/分钟的条件下进行混合45分钟得到第三混合物，并放置隔夜使用；
将第二混合物与第三混合物、抗刮助剂、抗回粘助剂、流平剂、杀菌剂、去离子水于1000转/分钟的条件下混合20分钟，得到水性静电面漆。
实施例2
水性静电面漆及其制备方法
水性静电面漆
以水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：
Figure BDA0002898214470000102
其中，第一水性乳液选自ROSHIELD 3311，第二水性乳液选自SETAQUA6716，成膜助剂选自DPNB和DPM按重量比1：1的混合物，流变助剂选自海名斯RHEOLATE 299，触变剂选自LAPONITE RD，
Figure BDA0002898214470000103
Figure BDA0002898214470000111
水性静电面漆的制备方法
提供实施例2的水性静电面漆的各组分，
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂与分散剂、润湿剂、消泡剂、消光粉、增稠剂于1200转/分钟的条件下进行混合20分钟，得到第一混合物；
将第一混合物与成膜助剂于800转/分钟的条件下进行混合10分钟，得到第二混合物；
将去离子水与触变剂进行第三混合处理，于800转/分钟的条件下进行混合45分钟得到第三混合物，并放置隔夜使用；
将第二混合物与第三混合物、抗刮助剂、抗回粘助剂、流平剂、杀菌剂、去离子水于1000转/分钟的条件下混合20分钟，得到水性静电面漆。
实施例3
水性静电面漆及其制备方法
水性静电面漆
以水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：
Figure BDA0002898214470000112
Figure BDA0002898214470000121
其中，第一水性乳液选自ROSHIELD 3311，第二水性乳液选自SETAQUA6716，成膜助剂选自DPNB和DPM按重量比1：1的混合物，流变助剂选自海名斯RHEOLATE 299，触变剂选自LAPONITE RD，
Figure BDA0002898214470000122
水性静电面漆的制备方法
提供实施例3的水性静电面漆的各组分，
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂与分散剂、润湿剂、消泡剂、消光粉、增稠剂于1200转/分钟的条件下进行混合20分钟，得到第一混合物；
将第一混合物与成膜助剂于800转/分钟的条件下进行混合10分钟，得到第二混合物；
将去离子水与触变剂进行第三混合处理，于800转/分钟的条件下进行混合45分钟得到第三混合物，并放置隔夜使用；
将第二混合物与第三混合物、抗刮助剂、抗回粘助剂、流平剂、杀菌剂、去离子水于1000转/分钟的条件下混合20分钟，得到水性静电面漆。
性能测试与结果分析
将实施例1～3得到的水性静电面漆涂覆于木器表面，并与普通水性木器漆进行比较，结果如下表1所示：实施例1～3得到的水性静电面漆，漆膜的厚度可达125～150微米，且静电喷涂效果良好；而普通的水性木器漆湿膜的厚度仅为50～75微米，静电喷涂易流挂。
表1
Figure BDA0002898214470000131
综上，本申请提供的水性静电面漆，以第一水性乳液和第二水性乳液为主要组分进行混合作用，同时与流变助剂和触变剂、成膜助剂、其他助剂进行复配协同作用，使得到的水性静电面漆适合静电喷涂，不会出现流挂现象，同时具有干燥快、抗回粘性好、抗堆叠性好的特点，保证能够有效用于静电喷涂，且在使用过程中涂覆均匀，上漆效果较佳，提高了生产效率，降低了生产成本。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性静电面漆，其特征在于，以所述水性静电面漆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
Figure FDA0002898214460000011
2.根据权利要求1所述的水性静电面漆，其特征在于，所述第一水性乳液选自陶氏ROSHIELD 3311、巴斯夫Joncryl 8330、斯塔尔Picassian AC-122中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的水性静电面漆，其特征在于，所述第二水性乳液选自纽佩斯SETAQUA 6716、帝斯曼NeoCryl XK-14、昂高Mowilith DC877中的至少一种。
4.根据权利要求1～3任一所述的水性静电面漆，其特征在于，所述成膜剂选自二丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的水性静电面漆，其特征在于，所述成膜剂选自所述二丙二醇正丁醚和所述二丙二醇甲醚的混合物，且，所述二丙二醇正丁醚和所述二丙二醇甲醚的质量比为1：(1～1.2)。
6.根据权利要求1～3任一所述的水性静电面漆，其特征在于，所述流变助剂选自聚醚聚氨酯缔合型流变助剂、非离子型聚氨酯缔合型流变助剂中的至少一种。
7.根据权利要求1～3任一所述的水性静电面漆，其特征在于，所述触变剂选自毕克LAPONITE RD、LAPONITE S482、海明斯BENTONE DE中的至少一种。
8.根据权利要求1～3任一所述的水性静电面漆，其特征在于，以所述水性静电面漆的总重量为100％计，所述其他助剂包括如下重量百分含量的下列组分：
Figure FDA0002898214460000021
9.一种水性静电面漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据权利要求1～8任一所述的水性静电面漆提供各组分；
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂进行第一混合处理，得到第一混合物；
将所述第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理，得到第二混合物；
将去离子水与触变剂进行第三混合处理，得到第三混合物，并放置隔夜使用；
将所述第二混合物、所述第三混合物、其他助剂与去离子水进行第四混合处理，得到水性静电面漆。
10.根据权利要求9所述的水性静电面漆的制备方法，其特征在于，
将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂进行第一混合处理的步骤中，将第一水性乳液、第二水性乳液、流变助剂于1200～1500转/分钟的条件下进行混合20～25分钟；和/或，
将所述第一混合物与成膜助剂进行第二混合处理的步骤中，将所述第二混合物与成膜助剂于800～900转/分钟的条件下进行混合10～15分钟；和/或，
将去离子水与触变剂进行第三混合处理的步骤中，将去离子水与触变剂于800～1000转/分钟的条件下进行混合45～60分钟得到第三混合物，并放置隔夜使用；和/或，
将所述第二混合物、所述第三混合物、其他助剂与去离子水进行第四混合处理的步骤中，将所述第二混合物、所述第三混合物、其他助剂与去离子水于800～1000转/分钟的条件下混合20～25分钟，得到水性静电面漆。
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