CN113004785A - 一种商用面包机专用低voc高膜厚水性双组份色漆及其制备方法 - Google Patents

一种商用面包机专用低voc高膜厚水性双组份色漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆及其制备方法。所述双组份色漆包括A组份和B组份,所述A组分包括如下重量百分比的组分:水性高固含丙烯酸分散体55‑70%,钛白粉10‑15%,硫酸钡10‑20%,分散剂1‑5%,去离子水5‑10%,改性膨润土1‑5%;所述B组份为水性异氰酸酯固化剂,A组份和B组份的重量比为10:1~2:1。用本发明所制备的双组份色漆喷涂面包机基材,所得基材的漆膜丰满度高,漆膜厚度180‑220微米,附着力1级,涂料体系VOC排量为70‑80g/L,化学腐蚀性好、硬度高、韧性好、耐湿热性能好。

Description

一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆及其制备 方法
技术领域
本发明涉及色漆技术领域,尤其涉及一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高,对生活品质的要求也随之提高,衣食住行各方面都有着更高的需求。
现在各种面包、糕点店越来越多的出现在人们的身边,因此商用面包机的需求量也大幅增加。原先面包机使用的油性涂料因为环保原因需要改用水性涂料。水性漆是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI等有毒重金属。
水性色漆被广泛的应用于涂覆工业产品,双组分色漆即双组份涂料,由涂料及固化剂组成,具有良好的耐物化性能,并且漆膜丰满,无外观缺陷,观赏性好,水性双组份色漆具有良好的环保性能和市场前景,受到广大用户的欢迎。但成膜助剂的大量使用,使得制备的涂料存在附着力差、VOC含量偏高等问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆。本发明所述的双色漆通过高固含丙烯酸分散体与分散剂、钛白粉、硫酸钡及改性膨润土混合搅拌得到的A组份后与固化剂B组份按一定比例混合后制得漆膜,大大减少了VOC的排量,所得漆膜丰满度高,附着力优,化学腐蚀性好、硬度高、韧性好、耐湿热性能好。
本发明的技术方案如下:
一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆,所述双组份色漆包括A组份和B组份,所述A组分包括如下重量百分比的组分:水性高固含丙烯酸分散体55-70%,钛白粉10-15%,硫酸钡10-20%,分散剂1-5%,去离子水5-10%,改性膨润土1-5%;所述B组份为水性异氰酸酯固化剂;所述水性高固含丙烯酸分散体为水性聚酯改性羟基丙烯酸二级分散体,固体含量为47±2%,pH值为7.0-9.0,羟基含量5.0±0.1%;所述水性高固含丙烯酸分散体由无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为Acust 1250。
所述A组份和B组份的重量比为10:1~2:1。
所述钛白粉由美国杜邦公司提供的R706金红石型钛白粉;所述硫酸钡由矽比科(上海)矿业公司提供的1250目硫酸钡。
所述分散剂由毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190。
所述改性膨润土是改性锂基膨润土,由海名斯·德谦(上海)化学公司提供,型号LT。
所述水性异氰酸酯固化剂由科斯创聚合物(中国)有限公司提供,型号BayhydurXP 2487。
一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆的制备方法,所述制备方包括以下步骤:
(1)先将55-70%水性高固含丙烯酸分散体、1-5%分散剂和5-10%去离子水混合,以1000-1200r/min搅拌的同时加入10-15%钛白粉和10-20%硫酸钡搅拌10-20min后,用研磨机研磨,得到细度≤20微米的水性树脂颜料浆;
(2)将步骤(1)制得的水性树脂颜料浆,以1200-1500r/min搅拌并添加1-5%改性膨润土,再以1200-1500r/min搅拌10-20min,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为4000-8000mpa.s时,得到A组份;
(3)干燥条件下将水性异氰酸酯固化剂直接密封保存得到B组份;
(4)将步骤(2)制得的A组份和步骤(3)制得的B组份按重量比10:1~2:1混合,得到所述商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆。
本发明有益的技术效果在于:
本发明所述的商用面包机专用低VOC高膜厚水性双色漆通过高固含丙烯酸分散体中加入分散剂、钛白粉、硫酸钡及改性膨润土混合搅拌得到的A组份与固化剂B组份按一定比例混合后制得漆膜,通过加入水性高固含丙烯酸分散体可以大量减少使用成膜助剂,大大减少了VOC的排量。
本申请通过使用水性高固含丙烯酸分散体与改性膨润土,制备的商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆喷涂面包机基材所得的漆膜丰满度高,漆膜厚度180-220微米,附着力1级,涂料体系VOC排量为70-80g/L,耐酒精擦拭50-150次、铅笔硬度为HB-2H、韧性0-1级、耐湿热180-200小时。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进行具体描述。
实施例1
一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆,其制备方法包括如下步骤:
称取水性高固含丙烯酸分散体(无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为1250)11kg,钛白粉3kg,硫酸钡3kg,分散剂(毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190)0.5kg,去离子水2.0kg,改性膨润土(海名斯·德谦(上海)化学公司提供)0.5kg。
将水性树脂、分散剂和去离子水分别加入容器中,以1200r/min搅拌,然后边搅拌边加入钛白粉和硫酸钡,搅拌20分钟后,使用研磨机研磨,得到细度≤20微米的水性颜料浆备用。
将水性颜料浆加入容器中,以1200r/min搅拌,然后加入改性膨润土,以1500r/min搅拌20分钟,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为6000mpa.s,得到A组份。秤取固化剂3.3kg,密封保存作为B组份。
使用时,将A、B组份按重量比例6:1混合得到双组份色漆。
将制得的双组份色漆用喷枪喷涂在面包机外壳用ABS基材上,双组份色漆喷涂厚度200±20μm,然后用80℃烤箱烘烤2小时即得到喷涂有双组份色漆的面包机基材。
用实施例1得到的双组份色漆喷涂面包机,所得漆膜丰满度高,涂膜厚度可达200±20μm,立体感强、耐酒精擦拭100次漆膜无损伤、铅笔硬度为H、柔韧性1级、耐湿热达到196小时,附着力可以达到1级,涂料体系的VOC排量为70-80g/L(国内标准为125g/L)。
实施例2
一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆,其制备方法包括如下步骤:
称取水性高固含丙烯酸分散体(无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为1250)11kg,钛白粉2kg,硫酸钡4kg,分散剂(毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190)1.0kg,去离子水1.0kg,改性膨润土(海名斯·德谦(上海)化学公司提供)1.0kg。
将水性树脂、分散剂和去离子水分别加入容器中,以1000r/min搅拌,然后边搅拌边加入钛白粉和硫酸钡,搅拌10分钟后,使用研磨机研磨,得到细度≤20微米的水性颜料浆备用。
将水性颜料浆加入容器中,以1200r/min搅拌,然后加入改性膨润土,以1200r/min搅拌10分钟,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为4000mpa.s,得到A组份。
秤取固化剂2.0kg,密封保存作为B组份。
使用时,将A、B组份按重量比例10:1混合得到双组份色漆。
将制得的双组份色漆用喷枪喷涂在面包机外壳用ABS基材上,双组份色漆喷涂厚度200±20μm,然后用80℃烤箱烘烤2小时即得到喷涂有双组份色漆的面包机基材。
实施例3
一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆,其制备方法包括如下步骤:
称取水性高固含丙烯酸分散体(无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为1250)14kg,钛白粉2.4kg,硫酸钡2.0kg,分散剂(毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190)0.2kg,去离子水1.2kg,改性膨润土(海名斯·德谦(上海)化学公司提供)0.2kg。
将水性树脂、分散剂和去离子水分别加入容器中,以1100r/min搅拌,然后边搅拌边加入钛白粉和硫酸钡,搅拌20分钟后,使用研磨机研磨,得到细度≤20微米的水性颜料浆备用。
将水性颜料浆加入容器中,以1500r/min搅拌,然后加入改性膨润土,以1500r/min搅拌20分钟,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为8000mpa.s,得到A组份。秤取固化剂10.0kg,密封保存作为B组份。
使用时,将A、B组份按重量比例2:1混合得到双组份色漆。
将制得的双组份色漆用喷枪喷涂在面包机外壳用ABS基材上,双组份色漆喷涂厚度200±20μm,然后用80℃烤箱烘烤2小时即得到喷涂有双组份色漆的面包机基材。
实施例4
一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆,其制备方法包括如下步骤:
称取水性高固含丙烯酸分散体(无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为1250)12.0kg,钛白粉3.0kg,硫酸钡2.2kg,分散剂(毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190)0.4kg,去离子水2.0kg,改性膨润土(海名斯·德谦(上海)化学公司提供)0.4kg。
将水性树脂、分散剂和去离子水分别加入容器中,以1000r/min搅拌,然后边搅拌边加入钛白粉和硫酸钡,搅拌15分钟后,使用研磨机研磨,得到细度≤20微米的水性颜料浆备用。
将水性颜料浆加入容器中,以1400r/min搅拌,然后加入改性膨润土,以1400r/min搅拌15分钟,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为6000mpa.s,得到A组份。秤取固化剂4.0kg,密封保存作为B组份。
使用时,将A、B组份按重量比例5:1混合得到双组份色漆。
将制得的双组份色漆用喷枪喷涂在面包机外壳用ABS基材上,双组份色漆喷涂厚度200±20μm,然后用80℃烤箱烘烤2小时即得到喷涂有双组份色漆的面包机基材。
对比例1
一种水性双组份色漆,包括如下步骤:
称取水性高固含丙烯酸分散体(立邦涂料(中国)公司提供,型号为A145)11kg,钛白粉3kg,硫酸钡3kg,分散剂(毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190)0.5kg,去离子水2.0kg,改性膨润土(海名斯·德谦(上海)化学公司提供,型号为LT)0.5kg。
将水性树脂、分散剂和去离子水分别加入容器中,以1200r/min搅拌,然后边搅拌边加入钛白粉和硫酸钡,搅拌20分钟后,使用研磨机将细度降为20微米及以下,得到秤取研磨好的水性颜料浆备用。
将水性颜料浆加入容器中,以1200r/min搅拌,然后加入增稠剂,1500r/min搅拌20分钟,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为6000mpa.s,作为A组份。
秤取固化剂3.3kg密封保存作为B组份。
使用时,将A、B组份混合使用,重量比例为6:1。
将制得的双组份色漆用喷枪喷涂在面包机外壳用ABS基材上,双组份色漆喷涂厚度200±20μm,然后用80℃烤箱烘烤2小时即得到喷涂有双组份色漆的面包机基材。
通过对比实验可知,当改变所用的水性高固含丙烯酸分散体及改性膨润土时,对比例1所得漆膜在达到要求膜厚烘烤的时候产生大量针眼,A145溶剂含量过多,并且附着力只有3级,无法达到低VOC厚涂效果,且涂料体系的VOC排量为330-350g/L,远高于国内标准为125g/L。
对比例2
一种水性双组份色漆,包括如下步骤:
称取水性高固含丙烯酸分散体(无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为1250)11kg,钛白粉3kg,硫酸钡3kg,分散剂(毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190)0.5kg,去离子水2.0kg,水性增稠剂(海名斯·德谦(上海)化学公司提供,型号为105A)0.5kg。
将水性树脂、分散剂和去离子水分别加入容器中,以1200r/min搅拌,然后边搅拌边加入钛白粉和硫酸钡,分散20分钟后,使用研磨机将细度降为20微米及以下,得到秤取研磨好的水性颜料浆备用。
将水性颜料浆加入容器中,以1200r/min搅拌,然后加入水性增稠剂,1500r/min搅拌20分钟,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为6000mpa.s,作为A组份。
秤取固化剂3.3kg密封保存作为B组份。
使用时,将A、B组份混合使用,重量比例为6:1。
将制得的双组份色漆用喷枪喷涂在面包机外壳用ABS基材上,然后用80℃烤箱烘烤2小时,即得到喷涂有双组份色漆的面包机基材,所制备的面包机基材表面的双组份色漆成膜厚度在200±20μm。
对比例2表明,当使用水性增稠剂(海名斯·德谦105A)代替本申请的改性膨润土时,涂料体系的粘度提升太慢,需要加入大量105A增稠剂才能有效提升涂料粘度,这样会对附着力产生影响,附着力为2级,并且检测发现VOC排量为210-240g/L(国内标准为125g/L),不能满足涂料体系低VOC要求,而且漆膜丰满度不佳。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆,其特征在于:所述双组份色漆包括A组份和B组份,所述A组分包括如下重量百分比的组分:水性高固含丙烯酸分散体55-70%,钛白粉10-15%,硫酸钡10-20%,分散剂1-5%,去离子水5-10%,改性膨润土1-5%;所述B组份为水性异氰酸酯固化剂;所述水性高固含丙烯酸分散体为水性聚酯改性羟基丙烯酸二级分散体,由无锡洪汇新材料股份有限公司提供,型号为Acust 1250,固体含量为47±2%,pH值为7.0-9.0,羟基含量5.0±0.1%。
2.根据权利要求1所述的双组份色漆,其特征在于:所述A组份和B组份的重量比为10:1~2:1。
3.根据权利要求1所述的双组份色漆,其特征在于:所述钛白粉由美国杜邦公司提供的R706金红石型钛白粉。
4.根据权利要求1所述的双组份色漆,其特征在于:所述硫酸钡由矽比科(上海)矿业公司提供的1250目硫酸钡。
5.根据权利要求1所述的双组份色漆,其特征在于:所述分散剂由毕克助剂(上海)有限公司提供,型号为BYK-190。
6.根据权利要求1所述的双组份色漆,其特征在于:所述改性膨润土是改性锂基膨润土,由海名斯·德谦(上海)化学公司提供,型号LT。
7.根据权利要求1所述的双组份色漆,其特征在于:所述水性异氰酸酯固化剂由科斯创聚合物(中国)有限公司提供,型号Bayhydur XP 2487。
8.一种权利要求1-7任意一项所述的双组份色漆的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
(1)先将55-70%水性高固含丙烯酸分散体、1-5%分散剂和5-10%去离子水混合,以1000-1200r/min搅拌的同时加入10-15%钛白粉和10-20%硫酸钡搅拌10-20min后,用研磨机研磨,得到细度≤20微米的水性树脂颜料浆;
(2)将步骤(1)制得的水性树脂颜料浆,以1200-1500r/min搅拌并添加1-5%改性膨润土,再以1200-1500r/min搅拌10-20min,使用旋转粘度计,设定温度25℃,3号转子,12转的档位,待粘度为4000-8000mpa.s时,得到A组份;
(3)干燥条件下将水性异氰酸酯固化剂直接密封保存得到B组份;
(4)将步骤(2)制得的A组份和步骤(3)制得的B组份按重量比10:1~2:1混合,得到所述商用面包机专用低VOC高膜厚水性双组份色漆。
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