CN115120028B - 一种铜管化妆刷及其制备方法 - Google Patents

一种铜管化妆刷及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及化妆刷领域，更具体地说，它涉及一种铜管化妆刷及其制备方法。包括刷毛、连接管和刷柄，所述连接管用于连接刷毛和刷柄，所述连接管为经过表面处理后的铜管，所述铜管的表面处理的步骤如下：将铜件浸没于抛光液中，抛光30‑50s，冲洗，再放入钝化剂中钝化1‑3min，钝化温度为20‑40℃，冲洗，过水，风干，得到预处理铜件；将预处理铜件喷涂环保防腐涂料，固化，喷涂量为15‑25g/m2，得到铜管，本申请的铜管具有较好的防腐性，进而制得的化妆刷富有美观，且耐久性。

Description

一种铜管化妆刷及其制备方法
技术领域
本申请涉及化妆刷领域，更具体地说，它涉及一种铜管化妆刷及其制备方法。
背景技术
化妆刷是一种化妆时的必要工具，随着科技的进步，人们生活水平提高，越来越多的人注重化妆刷的质量、款式、功能性及安全性等。
而化妆刷主要由刷毛、连接件和刷柄组成，通常将刷毛整理成捆后一端内设于连接件内的一端，形成刷头结构，并将刷柄的一端内设于连接件内的另一端，使得刷柄与刷头相连接，组成化妆刷结构。
通常化妆刷的连接管采用的是金属材质，而目前的金属材质的连接管，容易掉色、腐蚀或者是生锈等，其原因是，金属材质在空气中容易腐蚀，再加上用化妆刷进行化妆时，金属材质的连接管难免会沾有少量的化妆品，由于化妆品中一般含有机溶剂、水、有机化合物等，长期的接触，会加快金属材质的连接管发生腐蚀、生锈以及变色等，进而影响化妆刷的美观，从降低化妆刷的耐久性。
发明内容
为了减少连接管出现腐蚀、变色、脱色等现象，提高化妆刷的耐久性，本申请提供一种铜管化妆刷及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种铜管化妆刷，采用如下的技术方案：
一种铜管化妆刷，包括刷毛、连接管和刷柄，所述连接管用于连接刷毛和刷柄，所述连接管为经过表面处理后的铜管，所述铜管的表面处理的步骤如下：
将铜件浸没于抛光液中，抛光30-50s，冲洗，再放入钝化剂中钝化1-3min，钝化温度为20-40℃，冲洗，过水，风干，得到预处理铜件；将预处理铜件喷涂环保防腐涂料，固化，喷涂量为15-25g/m2，得到铜管。
本申请的铜管化妆刷具有较高金属光泽、富有美观，同时，得到的连接管不容易腐蚀，使化妆刷持久耐用。上述表面处理过程中，通过抛光液进行抛光，使表面含有的油污去除，并对铜件有清洗作用，提高铜件表面的增光性能，并能使金属制品显露出真实的金属光泽，该抛光条件为常温。钝化剂使用温度为常温，钝化剂为铜材无铬环保钝化液1:10兑水；经过钝化剂进行钝化，使铜件表面形成薄薄的氧化保护膜，减少铜件出现变色的可能性。
进一步地，将预处理铜件进一步喷涂环保防腐涂料，使预处理铜件表面形成保护膜，该保护可以隔绝空气中的水分与铜管接触，加强对铜管的保护，减少铜件表面发生腐蚀、变色、生锈等现象，同时，由于采用的防腐涂料为环保防腐涂料，使得化妆刷更加环保。而喷涂量在该15-25g/m2内，能起到较好的防腐、防锈、防褪色效果，并且对铜管的光泽没有屏蔽作用；当喷涂量少于15g/m2时,形成的保护膜过薄，当化妆刷在使用过程容易腐蚀、生锈或变色等，当大于25g/m2时，形成的保护膜过厚，同时成本高，并且降低铜管的光泽度。
优选的，所述环保防腐涂料，包括下重量份的原料：
丙烯酸乳液40-60份
填充料0.3-0.5份
流平剂0.01-0.03份
消泡剂0.1-0.3份
黄原胶0.01-0.03份
水性成膜助剂0.5-1份。
上述方案得到的环保防腐涂料具有较好的耐碱性、耐水性以及耐溶剂性，并且与金属具有较好的粘附性，进而用于喷涂铜件表面，使得到的铜管表面形成的保护膜，减少铜管与空气接触或者化妆时的有机溶剂、水等直接接触，提高铜管的耐腐蚀性，进而提高化妆刷的耐久性，由于环保防腐涂料具有环保性，进而提高化妆刷环保性。
其中，丙烯酸乳液的固含量优选为52-57％，PH值为7；丙烯酸乳液是环保涂料，具有良好的耐水性、耐碱性和抗污性，并对钢材表面有良好的粘附力，使得到环保防腐涂料喷涂的铜管后，形成保护膜，减少铜管直接与空气、水、有机溶剂等接触，提高铜管的防腐性。
经一步地，流平剂是一种常用的涂料助剂，能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质；并且还可改善涂饰液的渗透性，能减少喷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然等。消泡剂减少环保防腐涂料生产泡沫，提高喷涂效果，使铜管表面形成平整的保护膜。而黄原胶作为增稠剂，具有环保性，能够提高环保防腐涂料的粘附性，使得环保防腐涂料更容易粘附于铜管表面，形成稳定的保护膜，减少铜管出现腐蚀的现象。
优选的，所述流平剂为有机硅流平剂和/或低分子量丙烯酸流平剂。
有机硅流平剂，是一种表面状态控制剂，提高涂膜的表面张力，达到表面张力平衡，提高喷涂效果。该有机硅平流剂为聚硅氧烷丙烯酸流平剂，
在面漆和透明漆配方中，对漆膜外观要求相对较高，一般可选用低分子量丙烯酸流平剂，这样将获得良好的流平性，在漆膜中也不易产生雾影。而低分子量丙烯酸流平剂常常具有较好的流平性，同时提高保护膜的物理化学性能。并且与有机硅流平剂配伍使用，效果更佳。该低分子量丙烯酸流平剂的密度为1.02-1.04kg/m3；有效含量为99.9％；粘度(25℃)为4000mPa·s。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
该有机硅消泡剂具有较好的消泡效果，减少环保防腐涂料的原料体系在搅拌过程中产生泡沫，提高环保防腐涂料喷涂效果。
优选的，所述填充料为纳米二氧化硅和/或纳米二氧化钛。
纳米二氧化硅具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，进而提高环保防腐涂料的耐腐蚀性，同时具有无毒、无味、无污染，提高环保防腐涂料的环保性；而纳米二氧化钛具有较强的屏蔽紫外线作用，且有良好的分散性和耐候性。可以减少铜管表面紫外线的侵害，提高铜管表面稳定性。当纳米二氧化钛和纳米二氧化硅同时使用时，起到协同效应，提高环保防腐涂料的抗紫外性、防腐性以及环保性。
优选的，所述纳米二氧化钛的粒径和纳米二氧化硅的粒径均为5-10μm。
选用该范围的粒径的纳米二氧化钛和纳米二氧化硅容易分散于环保防腐涂料中，提高环保防腐涂料喷涂后铜管的防腐性；当粒径小于5μm时，过细，并且购买的价格高，从而提高成本；当粒径大于10μm时，过粗，在环保防腐涂料中的分散效果不佳，从而影响环保防腐涂料喷涂得到的铜管的防腐性。
优选的，所述环保防腐涂料的制备，包括以下步骤：
按照重量份计，丙烯酸乳、填充料、流平剂、消泡剂、润湿剂以及黄原胶搅拌20-40min，搅拌速率为1200-1400r/min，在加入水性成膜助剂，搅拌均匀，得到环保防腐涂料。
通过上述制备方法得到的防腐涂料具有较好的防腐性，同时制备过程操作简单，生产效率高。
优选的，所述丙烯酸乳液为改性丙烯酸乳液，所述改性丙烯酸乳液包括以下步骤：按照重量份计，称取15-18份丙烯酸、3-5份甲基丙烯酸羟乙酯、1-3份乳化剂以及80-100份水，加热至55-65℃，搅拌15-25min，得到混合料A；称取6-8份苯乙烯和30-50份水混合均匀，加1-3份乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和0.5-1.5份乙烯基三异丙氧基硅烷，混合均匀，得到混合料B，将混合料B加入至混合料A中，搅拌30-40min，得到混合料C；称取5-8份环氧树脂、0.2-0.4份过硫酸胺以及10-20份丙酮，混合均匀，得到混合料D，将混合料D缓慢至混合料C中，全部加入后，加温至70-80℃，密封反应3-5h，控制固含量在52-57％，降温至35-45℃，加入质量分数为5-8％的氢氧化钠溶液调节pH值至7.5-8.5，得到改性丙烯酸乳液。
通过上述方法改性的改性丙烯酸乳液与金属具有较好的粘附性，且具有较好的耐碱性、耐候性以及耐水性等等；具体地，以丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯作为聚丙烯乳液的聚合单体，再加入乙烯基三异丙氧基硅烷和环氧树脂作为交联单体，过硫酸胺作为引发剂，聚合得到改性丙烯酸乳液；由于乙烯基三异丙氧基硅烷具有粘附促进作用，提高环保防腐涂料与铜管的粘附性；而环氧树脂的环氧当量为900-1100g/mol。环氧树脂为双酚A型环氧树脂，具有较好的耐化学品性、与金属的附着力强等，进而增强改性丙烯酸乳液的附着力和耐腐蚀性，进而得到的环保防腐涂料具有较好的防腐性、耐酸性、附着性等，减少铜管出现腐蚀、脱色、褪色等。
进一步地，乳化剂优先采用十二烷基硫酸钠。
优选的，所述步骤2中还包括1-2份水性聚氨酯树脂和1-2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
通过加入水性聚氨酯树脂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷能够进一步提高环保防腐涂料的环保性，同时使得环保涂料具有较好的粘附性和防腐性，减少铜管腐蚀。
第二方面，本申请提供一种铜管化妆刷的制备方法，采用如下的技术方案：
包括以下步骤：将刷毛整理成一捆，将刷毛的顶部嵌设至铜管内部，通过胶水将刷毛固定在铜管内部，而刷柄嵌设于铜管远离刷毛的一端，再用胶水将刷毛固定在铜管内部，加热至60-70℃，加热时间为5-20s，得到铜管。
上述中的胶水为环保防腐涂料。通过上述方法制得的化妆刷具有较好的环保性，并且不容易发生腐蚀等现象，提高化妆刷的耐久性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过抛光和钝化，使铜管表面显露较高的金属光泽，同时产生氧化膜，减少铜件出现变色的可能性。进一步地，将预处理铜件进一步喷涂环保防腐涂料，使预处理铜件表面形成保护膜，隔绝空气中的水分与铜管接触，减少铜件表面发生腐蚀、变色、生锈等现象，同时，由于采用的防腐涂料为环保防腐涂料，使得化妆刷更加环保。
2、本申请中优选采用丙烯酸乳液，具有耐碱性、耐水性以及耐溶剂性，并且与金属具有较好的粘附性，进而用于喷涂铜件表面，使得到的铜管表面形成的保护膜，减少铜管与空气接触或者化妆时的有机溶剂、水等直接接触，提高铜管的耐腐蚀性，进而提高化妆刷的耐久性，由于环保防腐涂料具有环保性，进而提高化妆刷环保性。
3、本申请采用改性的丙烯酸乳液，通过加入乙烯基三异丙氧基硅烷和环氧树脂，进一步提高与金属的粘结性，同时使得改性丙烯酸乳液获得较好的耐化学品性，进而得到的环保防腐涂料具有较好的防腐性、耐酸性、附着性等，减少铜管出现腐蚀、脱色、褪色等。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
部分原料的来源：
表1部分原料来源
实施例
实施例1
一种铜管化妆刷，包括以下制备步骤：将刷毛整理成一捆，将刷毛的顶部嵌设至铜管内部，通过胶水将刷毛固定在铜管内部，而刷柄嵌设于铜管远离刷毛的一端，再用胶水将刷毛固定在铜管内部，加热至60℃，加热时间为10s，得到铜管。
上述中的胶水为环保防腐涂料，铜管为经过表面处理的铜管，该铜管的表面处理工艺包括以下步骤：将铜件浸没于抛光液中，抛光30s，用自来水冲洗，再放入钝化剂中钝化1min，使铜管完全浸没于抛光液会中，钝化温度为30℃，用自来水冲洗，再用去离子水进行过水，用吹风机吹干，得到预处理铜件；将预处理铜件的表面通过喷涂设备进行喷涂环保防腐涂料，固化，喷涂量为15g/m2，得到铜管。
上述的环保防腐涂料，由以下步骤得到：
称取丙烯酸乳液40kg、纳米二氧化硅0.3kg、低分子量丙烯酸流平剂0.01kg、有机硅消泡剂0.1kg、黄原胶0.01kg、放入高速搅拌机中，搅拌30min，搅拌速率为1400r/min，水性成膜助剂0.5kg，得到环保防腐涂料。
其中丙烯酸乳液的固含量为52％。
实施例2-3
实施例2-3与实施例1的不同之处在于，环保防腐涂料的原料用量和喷涂量的不同，具体如表2所示；
表2环保防腐涂料的原料用量(kg)和喷涂量
实施例4
实施例4与实施例2的不同之处在于：丙烯酸乳液采用改性丙烯酸乳液。
该改性丙烯酸乳液，由以下步骤制得：
步骤1：称取15kg丙烯酸、3kg甲基丙烯酸羟乙酯、1kg乳化剂以及80kg水放入带有回流冷凝管的放应釜中，加热至60℃，搅拌20min，得到混合料A；称取6kg苯乙烯和30kg水混合均匀，加1kg乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和0.5kg乙烯基三异丙氧基硅烷，混合均匀，得到混合料B，将混合料B加入至混合料A中，启动搅拌，搅拌30min，得到混合料C；
步骤2：再称取5kg环氧树脂、0.2kg过硫酸胺以及10kg水，混合均匀，得到混合料D，再将混合料D缓慢至步骤1中得到的混合料C中，全部加入后，加温至70℃，反应3h，控制固含量在52％，再降温至35℃，加入质量分数为5％的氢氧化钠溶液进行调节pH值至7.5-8.5，得到改性丙烯酸乳液。
实施例5-6
实施例5-6与实施例4的不同之处在于：改性丙烯酸乳液的用量不同，具体数据，如表3所示；
表3实施例4-6的改性丙烯酸乳液的用量(kg)
实施例7
实施例7与实施例5的不同之处在于：步骤2中还包括1kg水性聚氨酯树脂和1kgγ-氨丙基三乙氧基硅烷；具体步骤如下，再称取包括1kg水性聚氨酯树脂、1kgγ-氨丙基三乙氧基硅烷、6.5kg环氧树脂、0.2kg过硫酸胺以及15kg水，混合均匀，得到混合料D，再将混合料D缓慢至步骤1中得到的混合料C中。
实施例8
实施例8与实施例7的不同之处在于：1.5kg水性聚氨酯树脂和1.5kgγ-氨丙基三乙氧基硅烷。
实施例9
实施例9与实施例7的不同之处在于：2kg水性聚氨酯树脂和2kgγ-氨丙基三乙氧基硅烷。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于，铜管的表面处理工艺包括以下步骤：将铜件浸没于抛光液中，抛光30s，用自来水冲洗，再放入钝化剂中钝化1min，使铜管完全浸没于抛光液会中，钝化温度为30℃，用自来水冲洗，再用去离子水进行过水，用吹风机吹干，得到铜管(只进行抛光钝化处理，未进行喷涂环保防腐涂料)。
对比例2
对比例2与实施例4的不同之处在于：环氧树脂等量替换成乙烯基三异丙氧基硅烷。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处在于，铜管化妆刷为优品商场购买的化妆刷。
性能检测试验
将实施例1-9和对比例1-3得到的化妆刷进行以下性能测试，具体如表4所示。
检测方法/试验方法
1、光泽度
参考国家标准GB/T 9754-2007检测实施例1-9和对比例1-3得到的铜管放置3天后进行检测光泽度，采用光泽度测试仪进行检测光泽度，测试角度为60°，具体数据，如表4所示(注，只测试铜管的外表面)。
2、耐水性
将实施例1-9和对比例1-3得到的铜管常温放置24小时后，再放入去离子水中浸泡5h，水温为35℃，观察是否出现起皮、脱落等现象，若出现上述现象为不合格，若不出现上述现象为合格，具体数据如表4所示。
3、盐雾测试
将实施例1-9和对比例1-3得到的铜管常温放置24小时后，再放入盐雾测试机中进行测试，测试温度37℃，氯化钠溶液的质量分数为5％，每个实施例/对比例取5个测试样，每个2个小时观察一次，看是否出现生锈、腐蚀、变色、气泡等现象，并记载相关测试时间，其中测试时间较长的数据和测试时间较短的数据去除，剩余的3个数据，取平均值，具体数据如表4所示。
4、耐溶剂
将实施例1-9和对比例1-3得到的铜管常温放置24h后，用沾有质量分数为75％酒精的棉签往返擦拭5遍，擦拭压力为2N，观察是否出现露底或者是脱落等现象，若不出现以上现象为合格，若出现为不合格。
表4实施例1-9和对比例1-3的数据检测
结合实施例1和对比例1并结合表4可以看出，当铜管抛光钝化后，不经过环保防腐涂料的喷涂，其盐雾性能降低了102h(实施例为186h,对比例1为84h)。
结合实施例4和对比例2并结合表4可以看出，当环氧树脂等量替换成乙烯基三异丙氧基硅烷时，盐雾测试时间降低，说明环氧树脂的加入能够起到较好的防腐作用。
结合实施例1-9和对比例3并结合表4可以看出，实施例1-9盐雾测试时间均比市售化妆刷的铜管的盐雾测试时间长，说明采用本申请制得的铜管具有较好的防腐性、防锈等，提高化妆刷的耐久性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种铜管化妆刷，包括刷毛、连接管和刷柄，所述连接管用于连接刷毛和刷柄，其特征在于，所述连接管为经过表面处理后的铜管，所述铜管的表面处理的步骤如下：
将铜件浸没于抛光液中，抛光30-50s，冲洗，再放入钝化剂中钝化1-3min，钝化温度为20-40℃，冲洗，过水，风干，得到预处理铜件；将预处理铜件喷涂环保防腐涂料，固化，喷涂量为15-25g/m2，得到铜管；
所述环保防腐涂料，包括下重量份的原料：
丙烯酸乳液40-60份
填充料0.3-0.5份
流平剂0.01-0.03份
消泡剂0.1-0.3份
黄原胶0.01-0.03份
水性成膜助剂0.5-1份；
所述丙烯酸乳液为改性丙烯酸乳液，所述改性丙烯酸乳液包括以下步骤：
步骤1：按照重量份计，称取15-18份丙烯酸、3-5份甲基丙烯酸羟乙酯、1-3份乳化剂以及80-100份水，加热至55-65℃，搅拌15-25min，得到混合料A；称取6-8份苯乙烯和30-50份水混合均匀，加1-3份乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和0.5-1.5份乙烯基三异丙氧基硅烷，混合均匀，得到混合料B；将混合料B加入至混合料A中，搅拌30-40min，得到混合料C；
步骤2：按照重量份计，称取5-8份环氧树脂、0.2-0.4份过硫酸胺以及10-20份丙酮，混合均匀，得到混合料D，将混合料D缓慢至步骤1得到的混合料C中，全部加入后，加温至70-80℃，密封反应3-5h，抽真空，控制固含量在52-57%，降温至35-45℃，加入质量分数为5-8%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.5-8.5，得到改性丙烯酸乳液。
2.根据权利要求1所述的一种铜管化妆刷，其特征在于：所述流平剂为有机硅流平剂和/或低分子量丙烯酸流平剂。
3.根据权利要求1所述的一种铜管化妆刷，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种铜管化妆刷，其特征在于：所述填充料为纳米二氧化硅和/或纳米二氧化钛。
5.根据权利要求4所述的一种铜管化妆刷，其特征在于：所述纳米二氧化钛的粒径和纳米二氧化硅的粒径均为5-10μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种铜管化妆刷，其特征在于，所述环保防腐涂料的制备，包括以下步骤：
按照重量份计，丙烯酸乳、填充料、流平剂、消泡剂、润湿剂以及黄原胶搅拌20-40min，搅拌速率为1200-1400r/min，在加入水性成膜助剂，搅拌均匀，得到环保防腐涂料。
7.根据权利要求1所述的一种铜管化妆刷，其特征在于，所述步骤2中还包括1-2份水性聚氨酯树脂和1-2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的一种铜管化妆刷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将刷毛整理成一捆，将刷毛的顶部嵌设至铜管内部，通过胶水将刷毛固定在铜管内部，而刷柄嵌设于铜管远离刷毛的一端，再用胶水将刷柄固定在铜管内部，加热至60-70℃，加热时间为5-20s，得到铜管化妆刷。
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