CN114591665B - 一种低voc乳液型水性铝镜镜背涂料 - Google Patents

Abstract

本申请公开了低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料。低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料包括以下原料：改性羟基丙烯酸乳液、甲醚化氨基树脂、环氧磷酸酯、防腐填料、颜料、水性消泡剂、有机溶剂、水；改性羟基丙烯酸乳液包括以下原料：含羟基的可聚合单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、苯乙烯、乳化剂、引发剂、有机硅改性单体、磷酸酯单体、胺中和剂、水；改性羟基丙烯酸乳液由以下方法制备：预乳化制备乳化单体滴加液；引发剂和滴加液同时滴加乳化；递变加料乳液聚合。本申请的镜背涂料VOC含量低，流平性好，淋涂时幕帘稳定，耐沸水、耐盐雾性能与溶剂型涂料相当。

Description

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料

技术领域

本申请涉及镜背涂料的技术领域，尤其是涉及一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料。

背景技术

镜子在人们的生活中应用非常广泛，根据镜背反射层的材质，可以将其分为铝镜和银镜，其中铝镜由于其较低的成本得到了广泛的应用。铝镜玻璃上的金属铝是反射层，在金属铝表面通常涂覆涂料对其进行保护。

铝镜镜背涂覆涂料的方式通常包括喷涂、刷涂、淋幕机淋涂等。其中，喷涂通常是采用喷枪，将涂料喷涂在玻璃表面。采用喷涂的方式，通常使得铝镜镜背上的涂料厚度较薄，并且效率较低。相比于喷涂，刷涂的效率更高，然而采用刷涂的方式，容易造成涂层不均匀，影响铝镜成品的质量。淋幕机淋涂的方式不仅效率高，而且能够使涂料均匀涂覆于玻璃表面，因此，淋幕机淋涂的方式得到广泛应用。

然而，采用淋涂的方式，淋涂过程中涂料内容易包覆气泡，从而使得涂层存在气泡，制备得到的铝镜镜背存在缺陷。为了减少涂层中气泡的产生，在涂料中通常加入助剂以减少气泡的产生。并且，为了使涂料能够更均匀的涂覆于铝镜镜背，要求涂料不仅具有较好的流动性，还要容易成膜，使得水性乳液涂料应用广泛。目前存在的铝镜镜背涂料，为了使其具有较好的自流平能力，且能够快速成膜，通常含有较高含量的有机溶剂。然而，随着社会的发展，人们越来越追求绿色环保涂料，由于挥发性溶剂(VOC)容易对环境产生污染，且对人体健康产生不利影响，因此，开发一种高耐候性，且挥发性溶剂含量低的铝镜镜背涂料迫在眉睫。

发明内容

为了降低铝镜镜背涂料中的VOC含量，提高其耐候性，同时使其容易成膜，本申请提供一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，采用如下技术方案：

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，所述铝镜镜背涂料包括以下重量份的原料制备而成：改性羟基丙烯酸乳液25-40份、甲醚化氨基树脂3-6份、环氧磷酸酯0.5-3份、防腐填料25-40份、颜料5-12份、水性消泡剂0.2-1份、有机溶剂2-4份、水5-10份；

所述改性羟基丙烯酸乳液包括以下重量份的原料制备而成：含羟基的可聚合单体25-80份、甲基丙烯酸5-20份、叔碳酸缩水甘油酯32-28份、丙烯酸异冰片酯2-16份、甲基丙烯酸异辛酯6-14份、甲基丙烯酸甲酯120-200份、丙烯酸5-10份、丙烯酸丁酯70-145份、甲基丙烯酸丁酯50-105份、丙烯腈2-5份、苯乙烯30-65份、乳化剂A 5-10份、乳化剂B 2-4份、乳化剂C 3-6份、乳化剂D 2-3份、引发剂A 3-6份、引发剂B1-4份、助剂A3-8份、助剂B10-25份、胺中和剂8-15份、水400-600份；

所述乳化剂A为OP-10或十二烷基苯磺酸钠；所述乳化剂B为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基二苯醚二磺酸钠；所述乳化剂C为十二烷基硫酸钠；所述乳化剂D为OP-10或十二烷基二苯醚二磺酸钠；

所述助剂A为含硅烷的单体，其为甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷的一种或几种；

所述助剂B为磷酸酯类的单体，其为多元醇磷酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯的一种；所述引发剂A为过硫酸钾，所述引发剂B为过硫酸铵；

所述胺中和剂为氨水、三乙胺或二甲基乙醇胺；

所述改性羟基丙烯酸乳液采用以下方法制备：

预乳化液：将乳化剂A、乳化剂B、丙烯酸、加入乳化釜内混合均匀，然后加入水总重的20-30％的水，搅拌均匀得到预乳化液；

制备滴加液1#：将甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、含羟基的可聚合单体、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、苯乙烯、引发剂A、搅拌至混合均匀后，在10-30min内缓慢滴加到预乳化乳液中，滴加完成后再搅拌20-40min得到滴加液1#；

制备滴加液2#：将助剂A、胺中和剂、水混合均匀后，滴加进滴加液1#中，高速搅拌乳化30分钟后调节PH值至6-7得滴加液2#；

递变加料乳液聚合：1)将水总重的45-65％投入反应釜中，边搅拌边加入乳化剂C、乳化剂D，同时升温至85-90℃；2)加入引发剂B总重的20-40％后搅拌10-15min；3)引发剂B总重的40-80％和滴加液2#同时于2-3h滴加进反应釜中，保温30-60min；4)将引发剂B总重的10-20％加入反应釜中，保温30-60min；5)降温至50-65℃，将水总重的0.1-0.2％和胺中和剂按重量比1：1配制混合物，加入反应釜中搅拌15-30min；6)将助剂B、水总重的3-5％混合均匀后，滴加入反应釜中搅拌15-30min，用胺中和剂调节PH值至7-8，加入剩余量水，用300-350目过滤网过滤出料即得到改性羟基丙烯酸乳液。

通过采用上述技术方案，使得铝镜镜背涂料具有低VOC含量，且具有较高的耐沸水、耐盐雾性能，具有较高的铅笔硬度，且外观为白色、平整、光滑。其VOC含量范围为78.9-90.3g/L；耐沸水性能能够达到3h不变形、不脱落；耐盐雾性能能够达到720-840h无变化、不脱落；铅笔硬度均能够达到3H。通过铝镜镜背涂料各原料之间的协同作用、改性羟基丙烯酸乳液各原料之间的协同作用，显著降低了铝镜镜背涂料的VOC含量，且提升其了耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度，符合市场需求。

在本申请中，在改性羟基丙烯酸乳液的原料中加入助剂A和助剂B，其中，助剂A为含硅烷的单体，助剂B为磷酸酯类的单体，使得羟基丙烯酸乳液中引入了有机硅和磷酸酯。有机硅的引入使得羟基丙烯酸乳液具有较高的自流平性，进而提高了铝镜镜背涂料的自流平性、防水性能，不需要加大量的有机溶剂便可快速成膜，无需加入任何流平剂就能表现出较好的自流平能力。磷酸酯类的引入，能够有效的提高羟基丙烯酸乳液的附着力，进而提高镜背涂料的附着力，同时还能够进一步提高镜背涂料的耐沸水、耐盐雾性能。由于有机硅烷的引入显著提高了羟基丙烯酸乳液的自流平性，降低镜背涂料的VOC含量，但是其附着力较差，因此通过引入磷酸酯类单体，能够改善这一缺陷，从而还能够提高镜背涂料的耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度。因此，助剂A和助剂B之间存在相互协同作用，从而显著降低镜背涂料的VOC含量，同时提高其耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度。

在改性羟基丙烯酸乳液的制备中，先制备滴加液1#、滴加液2#，然后通过递变加料乳液聚合的方式制备得到改性羟基丙烯酸乳液，使的将改性羟基丙烯酸乳液添加于镜背涂料中能够提高镜背涂料的自流平性、附着力，从而在降低镜背涂料VOC含量的同时，显著的提升了镜背涂料的耐沸水、耐盐雾性能及铅笔硬度。通过预乳化，使得丙烯酸能够充分乳化，并且在滴加液1#中，丙烯酸类单体发生一定程度的聚合反应；滴加液2#中，通过向滴加液1#中加入胺中和剂，调节体系的pH，并且控制聚合反应的发生，使得滴加液2#中能够得到分子量相对较小的聚合物。然后通过递变加料乳液聚合的方式，使得制备得到的羟基丙烯酸乳液的分子量相对较小，分子量增长相对较慢，便于控制，从而减少破乳现象的发生，进而使得铝镜镜背涂料在低VOC含量下即可快速成膜。申请人认为可能是由于，滴加液2#中，丙烯酸类单体发生一定程度的聚合反应，得到了分子量较小的聚合物，在递变加料乳液聚合中，通过分步控制引发剂、水的加入量和加入速率，使得聚合反应能够缓慢发生，减少破乳现象的发生；并且随着滴加液2#的加入，得到的聚合物的周围包覆有水合氢离子，从而使得大分子量的聚合物之间难以接触，只有小分子量的单体能够与水合氢离子包覆的聚合物接触聚合，从而使得聚合物的分子量能够缓慢增长，减少破乳现象的发生，进而使得铝镜镜背涂料在低VOC含量下即可快速成膜。

并且当引发剂、水在每一步的添加量分别在上述范围内时；制备条件在上述范围内时，对于铝镜镜背涂料的性能检测结果的影响在可预期范围内。

可选的，所述防腐填料为滑石粉、重钙、硫酸钡、绢云母、磷酸锌、三聚磷酸铝、钙离子交换二氧化硅硅胶、钛白粉中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，使得防腐涂料简单易得，且防腐涂料与改性羟基丙烯酸乳液存在相互协同，进一步提高了铝镜镜背涂料的流动性、自流平性和防水性能，降低了成品涂料的粘度，进一步降低了其VOC含量，且提高了其耐沸水、耐盐雾性能。并且，当防腐涂料分别采用上述物质时，对于铝镜镜背涂料的性能检测结果在可预期范围之内。

可选的，所述有机溶剂为正丁醇、二丙酮醇、醇酯十二、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、混合二甲酸酯中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，使得有机溶剂均简单易得，并且，当有机溶剂分别采用上述物质时，对于铝镜镜背涂料的性能检测结果在可预期范围之内。

可选的，所述含羟基的可聚合单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，含羟基的可聚合单体简单易得，且当可聚合单体为上述物质中的一种或几种时，对铝镜镜背涂料的性能检测结果的影响在可预期范围之内。

可选的，在递变加料乳液聚合中，第一次引发剂B时加料温度控制在85-90℃，加料后转速250-350r/min搅拌10-15min。

通过采用上述技术方案，使得本申请的递变加料乳液聚合效果更好，所得产品性能更好。并且当操作条件分别位于上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。

可选的，在递变加料乳液聚合中，第二次加引发剂B在250-350r/min搅拌速度下，引发剂B和滴加液2#分别同时从两个滴加罐滴加，于2-3h内滴加进反应釜中。

通过采用上述技术方案，引发剂B和滴加液2#分别同时从两个滴加罐滴加，能够使滴加液2#中得到的分子量较小的聚合物之间缓慢的进行聚合反应，从而减少破乳现象的发生，进一步提高产品性能。并且当操作条件分别位于上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。

可选的，在递变加料乳液聚合中，第三次加引发剂时是在250-350r/min搅拌速度下加入，加入后再保温反应30-60min。

通过采用上述技术方案，使得本申请的递变加料乳液聚合效果更好，所得产品性能更好。并且当操作条件分别位于上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请的低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，通过镜背涂料各原料之间的协同作用，使得镜背涂料的VOC含量降低至87.6g/L，耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾720h，铅笔硬度提升至3H，外观为白色、平整、光滑；

2.通过在递变加料乳液聚合中，限定第一次引发剂B后的搅拌转速、搅拌时间，使得镜背涂料的VOC含量降低至84.5g/L；

3.通过在递变加料乳液聚合中，限定第二次加引发剂B的搅拌速度，使引发剂B和滴加液2#分别同时从两个滴加罐滴加，且限定引发剂B和滴加液2#的滴加速率，使得镜背涂料的VOC含量降低至81.7g/L；

4.通过在递变加料乳液聚合中，限定第三次引发剂B后的搅拌转速、保温时间，使得镜背涂料的VOC含量降低至78.9g/L。

具体实施方式

以下结合具体内容对本申请作进一步详细说明。

原料甲醚化氨基树脂货号为cymel 308，且选自佛山市翁开尔贸易有限公司；滑石粉货号为4512，且选自山东翔昭新型材料有限公司；OP-10选自济南泉星新材料有限公司；消泡剂为聚醚类消泡剂，且选自莱阳市昊润助剂厂；胺中和剂选自广州美成新材料科技有限公司。

改性羟基丙烯酸乳液的制备例

表1制备例1-4中改性羟基丙烯酸乳液各原料含量(kg)

制备例1

一种改性羟基丙烯酸乳液，其原料含量如表1所示。

其中，含羟基的可聚合单体为丙烯酸羟乙酯；

乳化剂A为OP-10；

乳化剂B为十二烷基苯磺酸钠；

乳化剂C为十二烷基硫酸钠；

乳化剂D为十二烷基二苯醚二磺酸钠；

引发剂A为过硫酸钾；

引发剂B为过硫酸铵；

助剂A为甲基氯硅烷；

助剂B为2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯；

胺中和剂为三乙胺。

一种改性羟基丙烯酸乳液，其采用以下方法制备：

预乳化液：将乳化剂A、乳化剂B、丙烯酸、加入乳化釜内混合均匀，然后加入水总重的24％的水，搅拌均匀得到预乳化液；

制备滴加液1#：将甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、含羟基的可聚合单体、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、苯乙烯、引发剂A、搅拌至混合均匀后，在20min内缓慢滴加到预乳化乳液中，滴加完成后再搅拌40min得到滴加液1#；

制备滴加液2#：将助剂A、胺中和剂总重的10％、水总重的5％混合均匀后，滴加进滴加液1#中，高速搅拌乳化30分钟后调节PH值至7得滴加液2#；

递变加料乳液聚合：1)将水总重的45％投入反应釜中，边搅拌边加入乳化剂C、乳化剂D，同时升温至90℃；2)保温条件下，加入引发剂B总重的40％后，于150r/min转速下搅拌15min；3)引发剂B总重的40％和滴加液2#同时于3h滴加进反应釜中，保温60min；4)将引发剂B总重的20％加入反应釜中，保温60min；5)降温至50℃，将水总重的0.1％和胺中和剂按重量比1：1配制混合物，加入反应釜中搅拌30min；6)将助剂B、水总重的5％混合均匀后，滴加入反应釜中搅拌30min，用剩余胺中和剂调节pH值，加入剩余量水，用300目过滤网过滤出料即得到改性羟基丙烯酸乳液。

制备例2-4

制备例2-4的改性羟基丙烯酸乳液，其和制备例1的区别之处在于，改性羟基丙烯酸乳液的原料含量不同，其原料含量如表1所示，其余均和制备例1相同。

制备例5

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和制备例3的区别之处在于，在递变加料乳液聚合中，在2)保温条件下，加入引发剂B总重的40％后，于350r/min转速下搅拌15min，其余均和制备例3相同。

制备例6

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和制备例5的区别之处在于，在递变加料乳液聚合中，第二次加引发剂B是在350r/min搅拌速度下，引发剂B和滴加液2#分别同时从两个滴加罐滴加，于3h内滴加进反应釜中，其与均和制备例5相同。

制备例7

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和制备例6的区别之处在于，在递变加料乳液聚合中，第三次加引发剂B时是在350r/min搅拌速度下加入，加入后再保温反应60min，其余均和制备例6相同。

实施例

表2实施例1-4中铝镜镜背涂料各原料含量(kg)

原料	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					改性羟基丙烯酸乳液	50	40	43	47
甲醚化氨基树脂	3	4	5	6
					环氧磷酸酯	3	0.5	2.4	1.6
防腐填料	25	30	26	28
					颜料	12	8	10	5
水性消泡剂	0.2	0.6	0.8	1
					有机溶剂	4	3	2.8	2
水	5	6	8	10

实施例1

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其原料含量如表2所示。

其中，改性羟基丙烯酸乳液由制备例1制备得到；

防腐填料为滑石粉；

颜料为二氧化钛；

水性消泡剂为聚醚类；

有机溶剂为正丁醇。

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其采用以下方法制备：

将改性羟基丙烯酸乳液加入水中，搅拌至混合均匀，得到物料I；

将颜料、甲醚化氨基树脂、环氧磷酸酯、有机溶剂搅拌至混合均匀，研磨至细度<25μm，得到物料II；

在120r/min搅拌速度下，将物料I于15min内加入物料II，然后在搅拌条件下加入防腐填料、水性消泡剂，得到低VOC水性乳液铝镜镜背涂料。

实施例2-4

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例1的区别之处在于，低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料的原料含量不同，其余均和实施例1相同。

实施例5-10

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例3的区别之处在于，改性羟基丙烯酸乳液分别依次由制备例2-7制备得到，其余均和实施例3相同。

对比例

对比例1

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例1的区别之处在于，乳化剂A、乳化剂B、乳化剂C、乳化剂D均采用OP-10，其余均和实施例1相同。

对比例2

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例1的区别之处在于，改性羟基丙烯酸乳液的原料中未加入助剂A，其余均和实施例1相同。

对比例3

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例1的区别之处在于，改性羟基丙烯酸乳液的原料中未加入助剂B，其余均和实施例1相同。

对比例4

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例1的区别之处在于，改性羟基丙烯酸乳液的原料中未加入助剂A、助剂B，其余均和实施例1相同。

对比例5

一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其和实施例1的区别之处在于，改性羟基丙烯酸乳液的制备中未进行递变加料乳液聚合，即直接将滴加液1#、滴加液2#与剩余原料混合均匀，升温至90℃，搅拌、保温条件下反应3h，用300目过滤网过滤出料即得到改性羟基丙烯酸乳液，其余均和实施例1相同。

性能检测

对实施例1-10、对比例1-5制备得到的低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料进行以下性能检测：依据《环境标志产技术要求水性涂料》HJ/T 201-2005，对15种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料的VOC含量进行检测；

依据《漆膜耐水性测定法》GB/T 1733-1993，对15种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料的耐沸水性能进行检测；

依据《镀银玻璃镜耐环境腐蚀的测试方法》GB/T 32026-2015，对15种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料进行NSS中性耐盐雾测试；

依据《涂膜硬度铅笔测定法》GB/T6739-86，对15种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料进行铅笔硬度测试，检测结果如表3所示。

表3检测结果

检测项目	VOC含量/g/L	耐沸水/h	耐盐雾/h	铅笔硬度	外观
						实施例1	90.3	3	720	3H	白色、平整、光滑
实施例2	88.7	3	720	3H	白色、平整、光滑
						实施例3	88.2	3	720	3H	白色、平整、光滑
实施例4	89.4	3	720	3H	白色、平整、光滑
						实施例5	89.1	3	720	3H	白色、平整、光滑
实施例6	87.6	3	720	3H	白色、平整、光滑
						实施例7	88.2	3	720	3H	白色、平整、光滑
实施例8	84.5	3	720	3H	白色、平整、光滑
						实施例9	81.7	3	840	3H	白色、平整、光滑
实施例10	78.9	3	840	3H	白色、平整、光滑
						对比例1	94.6	2	600	2H	白色、较平整、较光滑
对比例2	95.1	3	600	2H	白色、较平整、较光滑
						对比例3	94.8	2	480	2H	白色、较平整、较光滑
对比例4	97.6	1	360	H	白色、较平整、不光滑
						对比例5	113.2	1	120	H	灰白色、不平整、不光滑

从表3可以看出，本申请的低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料具有低VOC含量，其VOC含量范围为78.9-90.3g/L；具有较高的耐沸水、耐盐雾性能，其耐沸水性能均能够达到3h不变形、不脱落；其耐盐雾性能能够达到720-840h无变化、不脱落；具有较高的铅笔硬度，均能够达到3H；且外观均为白色、光滑、平整。本申请的低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料通过原料之间的协同作用、改性羟基丙烯酸乳液制备方法中各步骤之间的相互协同，显著降低了铝镜镜背涂料的VOC含量，且提高了其耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度，符合市场需求。

将对比例1和实施例1进行对比，对比例1中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为94.6g/L，能够耐沸水2h不变形、不起泡，能够耐盐雾600h，铅笔硬度为2H，外观为白色、较平整、较光滑；实施例1中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为90.3g/L，能够耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾720h，铅笔硬度为3H，外观为白色、平整、光滑。相比于实施例1，铝镜镜背涂料中乳化剂A、乳化剂B、乳化剂C、乳化剂D相同，且均采用OP-10，使得铝镜镜背涂料的VOC含量上升，且耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度均显著降低。当乳化剂A、乳化剂B、乳化剂C、乳化剂D不同时，能够分别调整每一步骤聚合反应的聚合度，从而使得乳液具有较低的分子量，能够保持乳液状态，减少破乳现象的发生，进而使得铝镜镜背涂料可快速成膜，无需加入任何流平剂就能表现出特别好的自流平能力。

将对比例2和实施例1进行对比，实施例1中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为90.3g/L，能够耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾720h，铅笔硬度为3H，外观为白色、平整、光滑；对比例2中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为95.1g/L，能够耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾600h，铅笔硬度为2H，外观为白色、较平整、较光滑。相比于实施例1，对比例2中改性羟基丙烯酸乳液的原料中未加入助剂A，使得铝镜镜背涂料的VOC含量上升，且耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度均降低。助剂A为含硅烷的单体，向羟基丙烯酸乳液中引入了有机硅进行改性，能够提升原始漆膜的防水能力，同时硅烷能带来一定的自流平性，不需要加大量的有机溶剂便可快速成膜，无需加入任何流平剂就能表现出较好的自流平能力，因此不需加入流平剂，且使用普通的水性消泡剂便可快速地消除气泡，同时保证应用于淋涂施工幕帘不开叉。

将对比例3和实施例1进行对比，实施例1中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为90.3g/L，能够耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾720h，铅笔硬度为3H，外观为白色、平整、光滑；对比例3中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为94.8g/L，能够耐沸水2h不变形、不起泡，能够耐盐雾480h，铅笔硬度为2H，外观为白色、较平整、较光滑。相比于实施例1，对比例3中的改性羟基丙烯酸乳液的原料中未加入助剂B，使得铝镜镜背涂料的VOC含量上升，且耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度均降低。助剂B为磷酸酯类的单体，加入助剂B后，能够将磷酸酯类单体引入羟基丙烯酸乳液中，提高镜背涂料的附着力，进一步提高镜背涂料的附着力、成膜能力，同时提高镜背涂料的耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度。

将对比例4与实施例1进行对比，实施例1中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为90.3g/L，能够耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾720h，铅笔硬度为3H，外观为白色、平整、光滑；对比例4中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为97.6g/L，能够耐沸水1h不变形、不起泡，能够耐盐雾360h，铅笔硬度为H，外观为白色、较平整、不光滑。再结合对比例2、对比例3，能够看出助剂A和助剂B之间存在协同作用，能够显著提高镜背涂料的力学性能，且进一步提高铝镜镜背涂料的耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度，同时能够显著降低其VOC含量。

将对比例5与实施例1进行对比，实施例1中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为90.3g/L，能够耐沸水3h不变形、不起泡，能够耐盐雾720h，铅笔硬度为3H，外观为白色、平整、光滑；对比例5中制备得到的铝镜镜背涂料的VOC含量为113.1g/L，能够耐沸水1h不变形、不起泡，能够耐盐雾120h不变形，铅笔硬度为H，外观为灰白色、不平整、较光滑。相比于实施例1，对比例5在改性羟基丙烯酸乳液的制备中未进行递变加料乳液聚合，即将滴加液1#、滴加液2#与剩余原料简单混合、搅拌、升温、反应，使得制备得到的改性羟基丙烯酸乳液应用于镜背涂料中，镜背涂料的VOC含量显著升高，并且耐沸水性能、耐盐雾性能、铅笔硬度均显著降低，外观为灰白色、不平整、不光滑。未进行递变加料乳液聚合使得改性羟基丙烯酸乳液的制备中出现破乳现象，改性羟基丙烯酸乳液中固体含量上升，使得将其应用于镜背涂料后，镜背涂料的自流平性较差，VOC含量高，并且其耐沸水、耐盐雾性能较差。

上述具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，所述铝镜镜背涂料包括以下重量份的原料制备而成：改性羟基丙烯酸乳液40-50份、甲醚化氨基树脂3-6份、环氧磷酸酯0.5-3份、防腐填料25-30份、颜料5-12份、水性消泡剂0.2-1份、有机溶剂2-4份、水5-10份；所述改性羟基丙烯酸乳液包括以下重量份的原料制备而成：含羟基的可聚合单体25-80份、甲基丙烯酸5-20份、叔碳酸缩水甘油酯32-48份、丙烯酸异冰片酯8-16份、甲基丙烯酸异辛酯6-14份、甲基丙烯酸甲酯120-200份、丙烯酸5-10份、丙烯酸丁酯70-145份、甲基丙烯酸丁酯50-105份、丙烯腈2-5份、苯乙烯30-65份、乳化剂A 5-10份、乳化剂B 2-4份、乳化剂C 3-6份、乳化剂D 2-3份、引发剂A 3-6份、引发剂B 1-4份、助剂A 3-8份、助剂B 10-25份、胺中和剂8-15份、水400-600份；

所述乳化剂A为OP-10；所述乳化剂B为十二烷基苯磺酸钠；所述乳化剂C为十二烷基硫酸钠；所述乳化剂D为十二烷基二苯醚二磺酸钠；

所述助剂A为含硅烷的单体，其为甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷的一种或几种；

所述助剂B为2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯；

所述引发剂A为过硫酸钾，所述引发剂B为过硫酸铵；

所述胺中和剂为氨水、三乙胺或二甲基乙醇胺中的一种或几种；

所述改性羟基丙烯酸乳液采用以下方法制备：

预乳化液：将乳化剂A、乳化剂B、丙烯酸加入乳化釜内混合均匀，然后加入水总重的20-30%的水，搅拌均匀得到预乳化液；

制备滴加液1#：将甲基丙烯酸、叔碳酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、含羟基的可聚合单体、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、苯乙烯、引发剂A搅拌至混合均匀后，在10-30min内缓慢滴加到预乳化乳液中，滴加完成后再搅拌20-40min得到滴加液1#；

制备滴加液2#：将助剂A、胺中和剂、水混合均匀后，滴加进滴加液1#中，高速搅拌乳化30分钟后调节pH值至6-7得滴加液2#；

递变加料乳液聚合：1）将水总重的45-65%投入反应釜中，边搅拌边加入乳化剂C、乳化剂D，同时升温至85-90℃；2）加入引发剂B总重的20-40%后搅拌10-15min；3）引发剂B总重的40-80%和滴加液2#同时于2-3h滴加进反应釜中，保温30-60min；4）将引发剂B总重的10-20%加入反应釜中，保温30-60min；5）降温至50-65℃，将水总重的0.1-0.2%和胺中和剂采用以下方法制备按重量比1：1配制混合物，加入反应釜中搅拌15-30min；6）将助剂B、水总重的3-5%混合均匀后，滴加入反应釜中搅拌15-30min，用胺中和剂调节pH值至7-8，加入剩余量水，用300-350目过滤网过滤出料即得到改性羟基丙烯酸乳液。

2.根据权利要求1所述的一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，所述防腐填料为滑石粉、重钙、硫酸钡、绢云母、磷酸锌、三聚磷酸铝、钙离子交换二氧化硅硅胶、钛白粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，所述有机溶剂为正丁醇、二丙酮醇、醇酯十二、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，所述含羟基的可聚合单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，在递变加料乳液聚合中，第一次加引发剂B时加料温度控制在85-90℃，加料后转速250-350r/min搅拌10-15min。

6.根据权利要求1所述的一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，在递变加料乳液聚合中，第二次加引发剂B在250-350r/min搅拌速度下，引发剂B和滴加液2#分别同时从两个滴加罐滴加，于2-3h内滴加进反应釜中。

7.根据权利要求1所述的一种低VOC乳液型水性铝镜镜背涂料，其特征在于，在递变加料乳液聚合中，第三次加引发剂B时是在250-350r/min搅拌速度下加入，加入后再保温反应30-60min。