CN112852278B

CN112852278B - 一种水性植物基抗指纹清漆及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN112852278B
Application number: CN202110281166.5A
Authority: CN
Inventors: 张景明; 于海伦; 焦锦军; 张超一; 张洪利
Original assignee: Tianjin Zhongjing Building Material Co ltd
Current assignee: Tianjin Zhongjing Building Material Co ltd
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: CN112852278A

Abstract

本发明涉及一种水性植物基抗指纹清漆及其制备方法与应用，水性植物基抗指纹清漆原料组分按重量份计包括：水性植物基树脂30‑40份、乳化助剂0.01‑0.5份、PUD树脂30‑40份、第一消泡剂0.1‑0.5份、第二消泡剂0.1‑0.5份、流平剂0.1‑0.5份、水16‑30份、二丙二醇丁醚1‑5份、基材润湿剂0.1‑0.5份、增稠剂0.5‑1.5份。本发明利用乳化助剂NS‑003阳离子化合物对DSM阴离子植物基树脂进行反向乳化，通过反向乳化析出乳液颗粒，所形成的乳液颗粒被原乳液中的乳化剂乳化包覆，体系再次形成亲水亲油平衡，制得砂感乳液，再复配粒径更小的柔性PUD树脂改善涂层的抗指纹性能；应用于无机装饰板涂装，不仅实现板材抗指纹效果，还可赋予无机板装饰漆膜良好的抗划伤性能和原木砂感。

Description

一种水性植物基抗指纹清漆及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性植物基抗指纹清漆及其制备方法与应用。

背景技术

水性植物基产品主要以乳胶漆的产品形式应用于内墙涂料，乳胶漆对抗指纹效果基本没有实际需求。植物基树脂作为环境友好型树脂，具有绿色、可再生和可降解的特性，应用于内饰板涂装可满足人们对绿色、健康、环保住居环境需求。如何解决水性植物基涂料抗指纹问题，将是市场的硬性指标。水性涂料一般通过提高漆膜的致密性和降低涂层表面张力的方法，达到涂层抗指纹目的。

提高水性涂料漆膜交联密度，阻碍污渍、手汗对涂层的渗透污染，让污染物残留于涂层表面，易于清除达到抗指纹目的；但由于漆膜表面微观上存着很多孔隙，不能从根本上杜绝汗渍渗透污染涂层，所以提高漆膜交联密度只能改善涂层抗指纹性。

降低产品的表面张力有2种方法：1)使用低表面能的有机硅树脂或氟碳树脂；限于水性树脂技术发展状况，水性有机硅或水性氟碳树脂实际应用过程中，涂层的抗指纹效果并不理想。未来，随水性树脂研发技术的日趋完善，选用有机硅树脂或水性氟碳树脂就可能实现涂层抗污、抗指纹等各项技术要求；2)实际应用最多的方法是通过在涂料配方中添加功能性表面助剂(有机硅类、含氟类及蜡类)，降低涂层表面张力，让涂层表面滑爽、疏水、疏油达到防污效果，让汗渍、污渍不易沾在涂层上，实现抗指纹目的，然而该方法存在明显缺陷，配方中的添加的功能性表面助剂在涂层成膜过程中，迁移至漆膜表面，降低了涂层的表面张力达到抗污抗指纹目的，但随漆膜表面抗污擦拭次数增加，表层助剂逐渐损失，涂层的抗污抗指纹效果逐渐变差直至消失，不能历久如新的拥有抗指纹效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性植物基抗指纹清漆及其制备方法与应用。本发明提供的水性植物基抗指纹清漆应用于无机装饰板涂装，不仅实现板材抗指纹效果，还可赋予无机板装饰漆膜良好的抗划伤性能和原木砂感。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种水性植物基抗指纹清漆，原料组分按重量份计，包括：水性植物基树脂30-40份、乳化助剂0.01-0.5份、PUD树脂30-40份、二丙二醇丁醚(DPNB)1-5份。本发明采用的水性植物基树脂为DSM产品，如SP 2022；本发明采用的PUD树脂为广州旭忆华化工有限公司PUD树脂。

作为上述方案的进一步改进：

优选的，水性植物基抗指纹清漆的原料组分还包括：第一消泡剂0.1-0.5份、第二消泡剂0.1-0.5份、流平剂0.1-0.5份、水16-30份、基材润湿剂0.1-0.5份、增稠剂0.5-1.5份。本发明采用的水优选为去离子水。

优选的，水性植物基抗指纹清漆的原料组分按重量份计，包括：水性植物基树脂30-40份、乳化助剂0.01-0.5份、PUD树脂30-40份、第一消泡剂0.3份、第二消泡剂0.4份、流平剂0.2份、水23.7份、二丙二醇丁醚4.0份、基材润湿剂0.4份、增稠剂1.0份。

优选的，第一消泡剂为BYK-028、第二消泡剂为TEGO 104E分子消泡剂、流平剂为BYK-381、基材润湿剂为TEGO 4100、增稠剂为天津景丽国际贸易有限公司DTH-06。

优选的，乳化助剂为广州纳森水处理剂公司NS-003。

本发明提供了一种水性植物基抗指纹清漆的制备方法，包括步骤：步骤一：在第一搅拌速率下，将乳化助剂滴加至水性植物基树脂中，滴加完成后调节搅拌速率为第二搅拌速率，然后加入PUD树脂，再调节搅拌速率为第三搅拌速率，脱泡4-6min；步骤二：在第四搅拌速率下，在步骤一得到的混合物中依次加入第一消泡剂、第二消泡剂、流平剂、水、二丙二醇丁醚、基材润湿剂；然而采用增稠剂和剩余调节粘度即可。

优选的，水性植物基抗指纹清漆的制备方法中，第一搅拌速率为1000-1200rpm，第二搅拌速率为450-550rpm，第三搅拌速率为250-350rpm，第四搅拌速率为500-600rpm。

优选的，水性植物基抗指纹清漆的制备方法中，步骤一的在将乳化助剂滴加至水性植物基树脂的速率为40-80滴/分，优选为60滴/分。

本发明提供了上述水性植物基抗指纹清漆在涂装无机装饰板中的应用。

本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本发明利用乳化助剂NS-003阳离子化合物对DSM阴离子植物基树脂进行反向乳化，通过反向乳化析出乳液颗粒，所形成的乳液颗粒被原乳液中的乳化剂乳化包覆，体系再次形成亲水亲油平衡，制得砂感乳液，再复配粒径更小的柔性PUD树脂改善涂层的抗指纹性能；其作用原理依据荷叶效应即莲花理论(Lotus Effect)，清漆成膜后表面形成磨砂效果，即类似荷叶表面粗糙物料结构，从而实现表面自洁达到抗指纹目的。(2)本配方涂料制备的产品应用于无机装饰板涂装，不仅实现板材抗指纹效果，还可赋予无机板装饰漆膜良好的抗划伤性能和原木砂感。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例中的反乳化前漆膜表观效果图；

图2为本发明实施例中的反乳化后漆膜表观效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。

下述实施例中涉及设备及工具包括：分散机：广州标格达BGD750/2高速分散剂；砂磨罐：BGD-750分散剂配套器具；粘度计：广州标格达BGD186 KU粘度计密度杯：翁开尔100ml；电子秤：美国SETRA电子秤，量程2Kg、精度0.01g。

实施例

本实施例提供一种水性植物基抗指纹清漆，原料组分按重量份计，包括：水性植物基树脂34.5份、乳化助剂(NS-003)0.5份、PUD树脂35份、第一消泡剂(BYK-028)0.3份、第二消泡剂(TEGO 104E分子消泡剂)0.4份、流平剂(BYK-381)0.2份、去离子水23.7份、二丙二醇丁醚(DPNB)4.0份、基材润湿剂(TEGO 4100)0.4份、增稠剂(DTH-06)1.0份。

根据上述原料组分，按照本发明提供的制备方法制备水性植物基抗指纹清漆，具体步骤包括如下。

步骤一：制备漆料

容器中准确称量水性植物基树脂34.5份，开动搅拌，在550rpm条件下，以60滴/分的速率滴加乳化助剂(NS-003)0.5份，注意控制滴加速度，搅拌20min；

调节搅拌速率为500rpm，然后缓慢加入PUD树脂35份，搅拌15min；

滴加完成后降低搅拌速率至300rpm，然后进行脱泡5min，得到漆料。

步骤二：分散调漆

在550rpm条件下，向漆料中依次加入第一消泡剂(BYK-028)0.3份、第二消泡剂(TEGO104E分子消泡剂)0.4份、流平剂(BYK-381)0.2份、去离子水21份、二丙二醇丁醚(DPNB)4.0份、基材润湿剂(TEGO 4100)0.4份；然后采用增稠剂(DTH-06)1.0份和剩余去离子水2.7份调节粘度至合格即可。

本发明在制备漆料阶段，通过控制乳化助剂(NS-003)的加入速度、加入量及分散机的搅拌速率，制备砂感乳液；确保生成砂感乳液稳定，且乳液的颗粒大小及数量可控制。本发明通过创造性实验发现，乳化助剂(NS-003)滴加速度控制在40-80滴/分，60滴/分时砂感乳液造粒效果最佳。下表1列举了滴加速度分别为180滴/分、120滴/分、80滴/分、60滴/分、40滴/分时砂感乳液造粒效果，滴加时搅拌转速均为1100rpm，乳化助剂(NS-003)加入量为0.5份。

表1不同乳化助剂(NS-003)加入速度时砂感乳液造粒效果

本发明制备得到的水性植物基抗指纹清漆，要求喷涂施工，基层处理平整光滑，更突出涂层的砂感。内饰板建议配套涂层及基层表面处理如下表2所示。

表2配套涂层及基层表面处理

配套涂层	耗漆量g/m<sup>2</sup>	涂装道数	基材处理	固化方式
					素板	-	-	素板120目砂光	-
UV渗透底漆	60	2	-	UV固化
					UV腻子	100	2	240目+320目砂光2道	UV固化
植物基色漆	60	1	-	60-80℃干燥
					水性植物基抗指纹清漆	80	1	-	60-80℃干燥

为了更好的表征本发明实施例制备得到的水性植物基抗指纹清漆的涂膜表观效果，本发明提供了SEM电镜效果图，其中反乳化前漆膜表观效果如图1所示，反乳化后漆膜表观效果如图2所示。由图中结果可知，通过添加反乳化剂，进行反向乳化可以使得平整的漆膜产生乳胶粒子，成膜后表面形成磨砂效果，即类似荷叶表面粗糙物料结构，从而实现表面自洁达到抗指纹目的。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的发明内容。

Claims

1.一种水性植物基抗指纹清漆的制备方法，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水性植物基树脂30-40份、乳化助剂0.01-0.5份、PUD树脂30-40份、二丙二醇丁醚1-5份；所述乳化助剂为NS-003；

原料组分还包括：第一消泡剂0.1-0.5份、第二消泡剂0.1-0.5份、流平剂0.1-0.5份、水16-30份、基材润湿剂0.1-0.5份、增稠剂0.5-1.5份；

该制备方法包括以下步骤：步骤一：在第一搅拌速率下，将乳化助剂以40-80滴/分的速率滴加至水性植物基树脂中，滴加完成后调节搅拌速率为第二搅拌速率，然后加入PUD树脂，再调节搅拌速率为第三搅拌速率，脱泡4-6min；步骤二：在第四搅拌速率下，在步骤一得到的混合物中依次加入第一消泡剂、第二消泡剂、流平剂、水、二丙二醇丁醚、基材润湿剂；然后采用增稠剂和剩余去离子水调节粘度即可；

所述水性植物基树脂为DSM阴离子植物基树脂。

2.根据权利要求1所述的水性植物基抗指纹清漆的制备方法，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水性植物基树脂30-40份、乳化助剂0.01-0.5份、PUD树脂30-40份、第一消泡剂0.3份、第二消泡剂0.4份、流平剂0.2份、水23.7份、二丙二醇丁醚4.0份、基材润湿剂0.4份、增稠剂1.0份。

3. 根据权利要求2所述的水性植物基抗指纹清漆的制备方法，其特征在于：所述第一消泡剂为BYK-028、所述第二消泡剂为TEGO 104E分子消泡剂、所述流平剂为BYK-381、所述基材润湿剂为TEGO 4100、所述增稠剂为DTH-06。

4.权利要求2-3任一项所述的水性植物基抗指纹清漆的制备方法，其特征在于，所述第一搅拌速率为1000-1200rpm，所述第二搅拌速率为450-550rpm，所述第三搅拌速率为250-350rpm，所述第四搅拌速率为500-600rpm。

5.根据权利要求1所述的水性植物基抗指纹清漆的制备方法，其特征在于：步骤一中，在将乳化助剂滴加至水性植物基树脂的速率为60滴/分。