CN112812630A - 一种水性哑光防涂鸦内墙涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，包括哑光丙烯酸均聚物乳液和聚硅氧烷。本发明所公开的水性哑光防涂鸦内墙涂料具有合适的低温成膜性能，能形成硬度较高、耐污性能好的涂层；并且兼有具有较好的哑光效果和成膜效果，可以有效地提高涂层的致密性和防涂鸦性。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性哑光防涂鸦内墙涂料。
背景技术
目前市场上，乳胶涂料工艺要求一底两面，而传统的乳胶涂料面漆防涂鸦和抗刮伤都较差。随着乳液合成技术的不断进步以及乳胶涂料配方的逐渐公开化、透明化，乳胶涂料的性能得到大幅度的提升，市面上也出现了很多主打“强耐污”的乳胶涂料。相比传统乳胶涂料，其耐污性能确实有一定提升，但针对儿童水彩笔涂鸦，短时间可能可以马上擦干净，但超过两小时后，几乎难已擦干净，还是会留下非常明显的痕迹，防涂鸦程度有限。此外，乳胶涂料形成的涂层致密性一般，硬度较低，长时间沾水擦拭后，涂层易长霉、破损、起泡甚至脱落。因此，开发一款致密性好、硬度高、耐洗刷的环保、防水、耐污性能优异的水性涂料，用来适用于儿童水彩笔涂鸦，是市场的迫切需求。
许多厂家的工艺要求在一底两面的基础上，增加一道防涂鸦罩面涂料。而CN104356774A报道的一种水性防涂鸦涂料及其制备方法，其水彩笔防涂鸦性,只停留在短时间内有效(1-2小时)，若超过4小时或者24小时后,便出现无法擦干净的情况，而且不少配方添加原材料的助剂较多，在实际实验测试结果，过多加入助剂，对耐污有负面影响。CN106280946 A公开了一种透明耐久水性防涂鸦涂层及其涂覆方法，加入了低表面能组分包括羟基硅油、氨基硅油、全氟烷基烷氧基硅烷、羟基氟醚、全氟烷基三氯硅烷、羧基氟醚、烷基硅油。CN 101698770 A公开了一种水性防涂鸦涂料及其制备方法，其中加入了防涂鸦组分蜡乳液和氟助剂，以此降低涂层的表面能。以上现有技术报道的方案虽然取得了一定的防涂鸦效果，但是由于低表面能组分的引入，使高表面张力的水性笔难以在其表层铺展，且低表面能组分的引入大大增加了重涂的难度，限制了其在白板中的应用。CN 109207041A公开了一种水性双组分防涂鸦涂料。虽然双组分水性涂料相比于单组分水性涂料具有更好的耐性，其防涂鸦效果更好，但由于双组分涂料存在施工难度大，开放期短，具有一定毒性等缺点，限制了其大规模应用，并且在众多的防涂鸦涂料专利中，都仅能实现亮光效果，即60°角光泽均在70°以上，并没有解决实际家居应用哑光防涂鸦的真实需求。
因此，亟需找到一种新型水性哑光防涂鸦内墙涂料，解决现阶段在哑光涂料上的防涂鸦性能，同时提高漆膜抗刮伤性能，使漆膜有更好的保护性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水性哑光防涂鸦内墙涂料及其制备方法。本发明的水性哑光防涂鸦内墙涂料具有哑光、防涂鸦、抗刮伤的特点，从而使得产品能同时兼顾涂料的哑光、防涂鸦、抗刮伤特点，使其适合于儿童墙面的家居环境中使用。
术语“哑光丙烯酸均聚物乳液”在本发明中定义为：自身拥有较好自消光能力的丙烯酸均聚物乳液，其在配方中的添加量在60wt％以上时，该配方所制得的涂层在60°角测试光泽小于30°。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，包括哑光丙烯酸均聚物乳液和聚硅氧烷。
本发明主要采用哑光丙烯酸均聚物乳液和聚硅氧烷复配的方式，两者在协同的作用下，使产品在达到常规内墙涂料标准下，还能同时兼顾哑光、防涂鸦、抗刮伤等效果。
所述哑光丙烯酸均聚物乳液，为一种自交联的纯丙烯酸核壳结构聚合物乳液，具有以下优点：
1.降低乳液的最低成膜温度(MFT)。
2.改善弹性乳胶漆的耐沾污性。
3.提高整体性能，比如耐水性、耐候性、流平性。
在涂料涂层流平过程中，聚硅氧烷配合哑光丙烯酸均聚物乳液粒子的分布排序，使其具有极小的表面张力，使其与乳液的相容性提高，不容易导致缩孔，保证其漆膜的爽滑性和耐刮性。
进一步地，所述水性哑光防涂鸦内墙涂料包括质量份数如下的成分：
哑光丙烯酸均聚物乳液 65-70份
聚硅氧烷 0.3-0.5份
助剂
水。
进一步地，所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂的一种或多种。
进一步地，所述消泡剂选自矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种。
进一步地，所述成膜助剂选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯、己二醇丁醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯中的一种或多种。
进一步地，所述防冻剂选自乙二醇、丙二醇、乙二醇单丁醚中一种或多种。
进一步地，所述增稠剂为非离子型缔合增稠剂，优选为乙氧基聚氨酯水溶性聚合物。
进一步地，所述水性哑光防涂鸦内墙涂料包括质量份数如下的成分：
进一步地，所述哑光丙烯酸均聚物乳液的颗粒粒径≤20nm。
因其哑光丙烯酸均聚物乳液的颗粒粒径小，使哑光丙烯酸均聚物乳液外观透明度高，一方面微观上而言，乳液成膜形成纳米级别凹凸不平的表面，使其对光的散射能力增强，反射减弱，从而使产品达到自哑光的效果；宏观上而言，因为表面形成的粗糙程度只限于纳米级别的，故其涂膜表面在触摸手感方面仍表现出光滑平整的状态。同时，极细的粒径可有利于乳液对下涂层的渗透，使其附着力和封闭性有良好的提升，耐涂鸦效果优异。除此之外，选用的水性纯丙烯酸乳液，因其核壳结构的特点，使得产品的整体性良好，具有强硬度耐刮伤、耐回粘的优异效果。
本发明有益效果为：
1.所选水性哑光防涂鸦内墙涂料具有合适的低温(5℃)成膜性能，该涂料成膜之后不仅能形成硬度较高、耐污性能好的涂层，而且在较少成膜助剂的情况下，也能保证低温成膜效果，施工方便。
2.所选水性哑光防涂鸦内墙涂料可以有效地提高涂层的致密性。从微观上看，涂层含有大量的微孔，且表面比较粗糙，呈现出凹凸不平，污渍易存于微孔内难以去除；因此，涂层越致密，耐沾污性能更好。所选哑光丙烯酸均聚物乳液为高致密性哑光丙烯酸均聚物乳液，具有稳定的互穿网络结构；另外，所选哑光丙烯酸均聚物乳液和聚硅氧烷的复配能降低涂层表面张力，降低涂层的表面能，涂料涂装后仍以微细粒子存在于涂层中，使涂层具有优异的防涂鸦性能。
3.无需加入哑光粉就能实现优异的哑光效果，从而对涂层的透明度和防涂鸦性的负面影响较小。
具体实施方式
为更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
本发明实施例和/或对比例中：
哑光丙烯酸均聚物乳液选自易科思ESC-4955M(乳液的颗粒粒径≤20nm)；
聚硅氧烷选自聚二甲基硅氧烷(采购自德谦，型号为W-461)、聚醚聚二甲基硅氧烷(采购自陶熙，型号为DC-51)的一种或两种；
乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，采购自德谦，型号为WT-115；
消泡剂选自矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂，型号为BYK-093、BYK-A550、TEGO-810中的一种或多种。
哑光苯乙烯丙烯酸乳液采购自帝斯曼，型号为2022；哑光有机硅丙烯酸乳液采购自罗斯夫，型号为5009A；
聚乙烯蜡采购自德谦，型号为FA-110；
丙烯酸酯共聚物采购自德谦；型号为Levelol-495。
消泡剂选自矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂，型号为TEGO-810。
增稠剂采购自德谦，型号为WT-115。
实施例1
一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，包括如下质量份数的成分：
上述水性哑光防涂鸦内墙涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)在500rpm搅拌下，向反应釜中加入哑光丙烯酸均聚物乳液和有机硅消泡剂BYK-093，搅拌5min；
(2)将丙二醇乙醚和乙二醇加水混合后，加入步骤(1)液体中，搅拌3min；
(3)依次加入聚二甲基硅氧烷和乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，搅拌5min，得到产物。
实施例2
一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，包括如下质量份数的成分：
上述水性哑光防涂鸦内墙涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)在500rpm搅拌下，向反应釜中加入哑光丙烯酸均聚物乳液和BYK-A550，搅拌5min；
(2)将三丙二醇正丁醚和丙二醇加水混合后，加入步骤(1)液体中，搅拌5min；
(3)依次加入聚二甲基硅氧烷和乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，搅拌10min，得到产物。
实施例3
一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，包括如下质量份数的成分：
上述水性哑光防涂鸦内墙涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)在500rpm搅拌下，向反应釜中加入哑光丙烯酸均聚物乳液和TEGO-810，搅拌5min；
(2)将己二醇丁醚醋酸酯和乙二醇单丁醚加水混合后，加入步骤(1)液体中，搅拌4min；
(3)依次加入聚二甲基硅氧烷和乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，搅拌8min，得到产物。
实施例4
一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，包括如下质量份数的成分：
上述水性哑光防涂鸦内墙涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)在500rpm搅拌下，向反应釜中加入哑光丙烯酸均聚物乳液和TEGO-810，搅拌5min；
(2)将己二醇丁醚醋酸酯和乙二醇单丁醚加水混合后，加入步骤(1)液体中，搅拌4min；
(3)依次加入聚二甲基硅氧烷和乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，搅拌8min，得到产物。
为更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下对比例。对比例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
对比例1与实施例3的成分、质量份数和制备方法均相同，唯一不同点在于哑光丙烯酸均聚物乳液以等质量份数的哑光苯乙烯丙烯酸乳液所替代。
对比例2与实施例3的成分、质量份数和制备方法均相同，唯一不同点在于哑光丙烯酸均聚物乳液以等质量份数的哑光有机硅丙烯酸乳液所替代。
对比例3与实施例3的成分、质量份数和制备方法均相同，唯一不同点在于聚二甲基硅氧烷以等质量份数的聚乙烯蜡所替代。
对比例4与实施例3的成分、质量份数和制备方法均相同，唯一不同点在于聚二甲基硅氧烷以等质量份数的丙烯酸酯共聚物所替代。
测试例
测试中，光泽选定为60°下的测试结果；
防涂鸦评分以水彩笔所有颜色(24色)均能以干布擦拭完全为10分，以湿布不能擦拭为1分，以湿布不完全擦拭完全为5分(8-14种)，其他评分以擦拭完全的颜色越多，得分越高。
抗刮伤评分以使用GB/T2918耐刮擦性能测试仪,将本实施例中涂料涂覆在70mm*70mm*10mm的钢板上，涂层的厚度为5mm，涂层自然风干，测试的条件相同下，进行平行对比，划痕数量小于100为10分，划痕500-600为5分，划痕大于1000为1分，其他分数按照实际情况评分；
低温成膜性以将200g试样，底材以及规格为200μm的间隙式湿膜制备器置于(5±1)℃的环境中，2h后取出，在30s内用刚取出的湿膜制备器刮涂一道，立即将试板放回(对于具有强制鼓风功能的低温箱，在测试时应在试板表面覆盖金属罩)，24h后取出试板，立即按照GB/T1728-1979中表干乙法的方法检查干燥程度并目视检查涂膜外观，如涂膜已干燥，无开裂、发花和显著锁孔现象，则评为“5℃成膜无异常”。
气味评分以开盖无明显气味为10分，有刺激性气味为1分，中间分按实际情况评分。
上述实施例1-4以及对比例1-4所得产品的性能，经过如下步骤进行测试，所得结果如表1所示。
表1实施例1-4以及对比例1-4所得产品的性能
注：所有评分项，10分最优，1分最差，各项性能具体评价方法如下：
由上表可以看出，本发明制备的水性哑光防涂鸦内墙涂料及其制备方法在光泽、防涂鸦、抗刮伤性、气味方面具有良好的性能。
从表格数据对比看出，实施例1-4中，随着哑光丙烯酸均聚物乳液的添加量提高，光泽越低，防涂鸦性能越好；抗刮伤性能随着聚二甲基硅氧烷或聚醚聚二甲基硅氧烷的添加量提高，抗刮伤性能提高。
在实施例3与对比例1-2的测试对比中：
哑光丙烯酸均聚物乳液分别以等质量份数的哑光苯乙烯丙烯酸乳液和哑光有机硅丙烯酸乳液所替代，抗刮伤和防涂鸦性能均明显变差；
在实施例3与对比例3-4的测试对比中：
聚二甲基硅氧烷分别被等质量份数的聚乙烯蜡或丙烯酸酯共聚物所替代，抗刮伤和防涂鸦性能也明显变差；
因此可以看出，哑光丙烯酸均聚物乳液和聚二甲基硅氧烷或聚醚聚二甲基硅氧烷的复配使用，对抗刮伤和防涂鸦性能有协同作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，包括哑光丙烯酸均聚物乳液和聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述水性哑光防涂鸦内墙涂料包括质量份数如下的成分：
哑光丙烯酸均聚物乳液 65-70份
聚硅氧烷 0.3-0.5份
助剂
水。
3.根据权利要求2所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂的一种或多种。
4.根据权利要求3所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述消泡剂选自矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种。
5.根据权利要求3所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述成膜助剂选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯、己二醇丁醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述防冻剂选自乙二醇、丙二醇、乙二醇单丁醚中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述增稠剂为非离子型缔合增稠剂。
8.根据权利要求1至7任一项所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述水性哑光防涂鸦内墙涂料包括质量份数如下的成分：
9.根据权利要求8所述水性哑光防涂鸦内墙涂料，其特征在于，所述哑光丙烯酸均聚物乳液的颗粒粒径≤20nm。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113480904A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-08 | 亚士创能科技(上海)股份有限公司 | 一种水性哑光罩面清漆及其制备方法和应用 |
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- 2021-01-06 CN CN202110013507.0A patent/CN112812630A/zh active Pending
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