CN114716897A - 一种高耐酒精水性涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐酒精水性涂层及其制备方法，所述水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：水性树脂40‑75份、固化剂1‑5份、分散剂2‑5份、润湿剂0.1‑0.2份、保湿剂0.1‑0.2份、消泡剂0.2‑0.5份、缓蚀剂1‑2份、溶剂150‑200份，经过混合消泡和固化后制备得到涂层；本发明制备得到的涂层，具有极好的的耐酒精性，在95％的酒精擦拭100次不脱膜且耐水泡，漆膜不变。
Description
技术领域
本发明涉及涂层技术领域，具体是涉及到一种高耐酒精水性涂层及其制备方法。
背景技术
水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)3种。水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。
但是水性涂料技术不成熟，价格居高不下，不被消费者所接受。时至今日，依然无法形成批量生产，在产品清洗时候，通常会采用酒精或者含有酒精的清洁液来擦洗，拆装，通常的水性涂料都不耐酒精刺激腐蚀，容易发生掉色的现象，因为水性涂料对材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高耐酒精水性涂层及其制备方法，制备得到的涂层，具有极好的的耐酒精性，在95％的酒精擦拭100次不脱膜且耐水泡，漆膜不变。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
水性树脂40-75份、固化剂1-5份、分散剂2-5份、润湿剂0.1-0.2份、保湿剂0.1-0.2份、消泡剂0.2-0.5份、缓蚀剂1-2份、溶剂150-200份。
优选的，所述水性树脂为聚氨脂型水性树脂、环氧型水性树脂、丙烯酸型水性树脂的任一种或任几种。聚氨脂型水性树脂，分子结构中具有硬链段和软链段组成的链段结构决定了其既坚硬又柔韧的独特性能,其两相结构使水性聚氨酯具有优异的低温成膜性、流平性及柔韧性,抗热回粘性好等优点，但是在耐酒精擦拭以及附着力方面较差；丙烯酸型水性树脂具有快干、良好的透明性、保光保色性好、价格低等优点,而且附着力、光泽、软度和耐候性能也较好,但其具有最低成膜温度高、成膜性及柔韧性较差、耐水耐溶剂性差、热粘冷脆的缺点。水性环氧树脂具有非常良好的附着力，环氧树脂分子结构中具有环氧端基、羟基及醚键等极性基团，使环氧树脂分子与相邻界面产生电磁吸附或化学键分子结构又较为紧密，因此构成了一道良好的屏障，从而对化学介质有较好的稳定性；但是水性环氧树脂对底材表面的清洁度要求较高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔；因为是水性涂料，不适宜冬季或低温环境施工；对抗强机械作用力的分散稳定性差。
优选的，所述固化剂为选用了安息香乙醚、二苯甲酮中的一种或两种，所述将它们安息香乙醚和二苯甲酮作为光固化剂，可在紫外光等的照射下进行固化；方便在织物、纸张上进行涂层处理。
优选的，所述溶剂为碳酸丙烯酯(PC)、丙二醇甲醚(PM)、二丙二醇丁醚(DPNB)中的任一种或任几种。
优选的，所述分散剂为吐温、司盘、烷基糖苷和烷基酚聚氧乙烯醚中的任一种或者任几种；本发明所述的水性分散剂，能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。
优选的，润湿剂为含氟类表面活性剂，具体可选择全氟辛酸钠、全氟辛酸钾、全氟辛酸，所述润湿剂具有强烈的降低表面张力的作用，能增强涂层对基材的润湿，提高附着力；同时能帮助涂料有效的流平，消除涂膜表面不平整现象
优选的，保湿剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠中的任一种或任几种。
优选的，消泡剂为聚硅氧烷或聚甲基硅氧烷类。聚硅氧烷聚合物中的Si-O键相当灵活，硅氧骨架提供了较高的铺展系数，而甲基基团则提供了疏水性及低表面张力。这些特性使得聚硅氧烷消泡剂非常高效。并且聚硅氧烷也可以通过改性来提高其相容性，如使用聚醚链来改性可以提高聚二甲基硅氧烷的亲水性，因此提高其在极性体系中的相容性。
优选的，所述缓蚀剂包括吡啶季胺盐，所述吡啶季胺盐可选卟啉-三乙胺季铵盐、二酰胺基吡啶季铵盐中的任一种。
具体的，本发明也提供了一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为400-500r/min下，搅拌1-2h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为400-500r/min下，搅拌0.5-1h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料涂覆在基材上，进行固化处理，即得到所述高耐酒精水性涂层。
进一步的，所述固化处理为在紫外灯照射下进行固化
进一步的，所述基材包括纸张、织物、PVC塑料、PET塑料。
本发明的有益效果是：
本发明制备得到的涂料，可应用在纸张、织物、PVC塑料、PET塑料上，在PVC上的涂层，附着力：PVC塑料上划百格拉3M胶带不掉；耐酒精性：PVC塑料：负重500g擦拭100次不漏底不褪色；在纸张上的涂层，纸张上3M胶带撕拉不掉；耐酒精性：纸张上：100次轻擦不漏底不褪色。因此可以看出本发明制备得到的涂层，极好的的耐酒精性、95％的酒精擦拭100次不脱膜，耐水泡，漆膜不变。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
聚氨脂型水性树脂 40份
安息香乙醚 1份
吐温 2份
全氟辛酸钠 0.1份
羟丙基甲基纤维素 0.1份
聚硅氧烷消泡剂 0.2份
卟啉-三乙胺季铵盐 1份
碳酸丙烯酯(PC) 150份。
一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为400r/min下，搅拌1h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为400r/min下，搅拌0.5h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料涂覆在PVC塑料上，在1000W中压汞灯下，光距15cm处固化，即得到所述高耐酒精水性涂层。
实施例2
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
环氧型水性树脂75份
二苯甲酮5份
司盘5份
全氟辛酸钾0.2份
羟乙基纤维素0.2份
聚甲基硅氧烷类消泡剂0.5份
二酰胺基吡啶季铵盐2份
丙二醇甲醚(PM)200份。
一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为500r/min下，搅拌2h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为500r/min下，搅拌1h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料涂覆在PVC塑料上，在1000W中压汞灯下，光距20cm处固化，即得到所述高耐酒精水性涂层。
实施例3
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
丙烯酸型水性树脂25份
安息香乙醚2份、二苯甲酮2份
烷基糖苷3份
全氟辛酸0.15份
羧甲基纤维素钠0.15份
聚硅氧烷消泡剂0.2份、聚甲基硅氧烷类消泡剂0.2份
卟啉-三乙胺季铵盐0.8份、二酰胺基吡啶季铵盐0.6份
二丙二醇丁醚(DPNB)180份。
一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为450r/min下，搅拌1.5h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为450r/min下，搅拌0.8h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料涂覆在PVC塑料上，在1000W中压汞灯下，光距18cm处固化，即得到所述高耐酒精水性涂层。
实施例4
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
聚氨脂型水性树脂20份、环氧型水性树脂25份
安息香乙醚2份
烷基酚聚氧乙烯醚3份
全氟辛酸钠0.12份
羟丙基甲基纤维素0.12份
聚硅氧烷消泡剂0.25份
卟啉-三乙胺季铵盐1.2份
碳酸丙烯酯(PC)160份。
一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为410r/min下，搅拌1.2h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为410/min下，搅拌0.6h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料浸涂于纸张上，在1000W中压汞灯下，光距16cm处固化，即得到所述高耐酒精水性涂层。
实施例5
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
环氧型水性树脂70份
二苯甲酮4份
吐温2份、司盘2份
全氟辛酸钠0.9份、全氟辛酸钾0.9份
羟丙基甲基纤维素0.08、羟乙基纤维素0.08份
聚硅氧烷消泡剂0.25份、聚甲基硅氧烷类消泡剂0.2份
二酰胺基吡啶季铵盐1.8份
二丙二醇丁醚(DPNB)180份。
一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为490r/min下，搅拌1.8h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为490r/min下，搅拌0.9h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料浸涂于纸张上，在1000W中压汞灯下，光距19cm处固化，即得到所述高耐酒精水性涂层。
实施例6
一种高耐酒精水性涂层，以重量份为单位，包括以下原料：
聚氨脂型水性树脂20份、环氧型水性树脂20份、丙烯酸型水性树脂20份
安息香乙醚1.5份、二苯甲酮1.5份
烷基糖苷2份和烷基酚聚氧乙烯醚25份
全氟辛酸钠0.06份、全氟辛酸钾0.06份、全氟辛酸0.06份
羟丙基甲基纤维素0.05份、羟乙基纤维素0.05份、羧甲基纤维素钠0.05份
聚硅氧烷消泡剂(中联邦B-296)0.15份、聚甲基硅氧烷类消泡剂(天达X4610)0.15份
卟啉-三乙胺季铵盐0.75份、二酰胺基吡啶季铵盐0.75份
碳酸丙烯酯(PC)60份、丙二醇甲醚(PM)60份、二丙二醇丁醚(DPNB)60份。
一种高耐酒精水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为460r/min下，搅拌1.8h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为460r/min下，搅拌0.8h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料浸涂于纸张上，在1000W中压汞灯下，光距18cm处固化，即得到所述高耐酒精水性涂层。
将实施例1-6制备得到的涂层，进行相关的性能测试；其中1、PVC塑料，检测附着力和耐酒精性；2、纸张，检测光泽、附着力以及耐酒精性。将检测相关结果汇总至下表1
表1
| 组别 | 附着力 | 耐酒精性 |
| 实施例1 | 划百格拉3M胶带不掉 | 负重500g擦拭100次不漏底不褪色 |
| 实施例2 | 划百格拉3M胶带不掉 | 负重500g擦拭100次不漏底不褪色 |
| 实施例3 | 划百格拉3M胶带不掉 | 负重500g擦拭100次不漏底不褪色 |
| 实施例4 | 3M胶带撕拉不掉 | 100次轻擦不漏底不褪色 |
| 实施例5 | 3M胶带撕拉不掉 | 100次轻擦不漏底不褪色 |
| 实施例6 | 3M胶带撕拉不掉 | 100次轻擦不漏底不褪色 |
此外，纸张的涂层，光泽度为1-2°，具有很好的光泽度；因此从表1可以看出，在PVC塑料上的涂层，附着力：PVC及PET上划百格拉3M胶带不掉；耐酒精性：PVC塑料：负重500g擦拭100次不漏底不褪色；在纸张上的涂层，纸张上3M胶带撕拉不掉；耐酒精性：纸张上：100次轻擦不漏底不褪色。因此可以看出本发明制备得到的涂层，极好的的耐酒精性、95％的酒精擦拭100次不脱膜，耐水泡，漆膜不变。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：
水性树脂40-75份、固化剂1-5份、分散剂2-5份、润湿剂0.1-0.2份、保湿剂0.1-0.2份、消泡剂0.2-0.5份、缓蚀剂1-2份、溶剂150-200份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，水性树脂为聚氨脂型水性树脂、环氧型水性树脂、丙烯酸型水性树脂的任一种或任几种。
3.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，所述固化剂为选用了安息香乙醚、二苯甲酮中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，所述溶剂为碳酸丙烯酯(PC)、丙二醇甲醚(PM)、二丙二醇丁醚(DPNB)中的任一种或任几种。
5.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，所述分散剂为吐温、司盘、烷基糖苷和烷基酚聚氧乙烯醚中的任一种或者任几种。
6.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，所述润湿剂为含氟类表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，所述保湿剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠中的任一种或任几种。
8.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，消泡剂为聚硅氧烷消泡剂或聚甲基硅氧烷类消泡剂。
9.根据权利要求1所述的一种高耐酒精水性涂层，其特征在于，所述缓蚀剂包括吡啶季胺盐。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的高耐酒精水性涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照水性涂层的原料配比进行备料；
S2、将水性树脂和溶剂进行充分混合，加入分散剂，在搅拌速度为400-500r/min下，搅拌1-2h，得到混合液A；
S3、将混合也A和润湿剂、保湿剂、缓蚀剂、固化剂混合在一起，在搅拌速度为400-500r/min下，搅拌0.5-1h；再加入消泡剂进行消泡，得到水性涂料；
S4、将水性涂料涂覆在基材上，进行固化处理，即得到所述高耐酒精水性涂层。
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