CN115260882B - 一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆及其制备方法 - Google Patents

一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆及其制备方法。一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，包括A组分和B组分，A组分与B组分的质量比为1：（0.4‑0.6）；其中，A组分包括以下质量百分比的组分：90‑94%醇酸树脂，0.2‑0.5%助剂，1.0‑2.0%纳米二氧化硅，0.5‑1.0%聚丙烯蜡，0.05‑0.15%改性聚氨酯分散剂，0.06‑0.10%苯乙烯磺酸钠，3‑7%丁酯；B组分为固化剂。本申请具有改善木器清面漆的质量的优点。

Description

一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆及其制备方法
技术领域
本申请涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆及其制备方法。
背景技术
木材经过打磨后成为木板，需要在木板表面设置一层清面漆。实木的硬度较大，如果直接暴露在外，容易被剐蹭损坏，清面漆的第一层作用为保护木材受到碰撞破坏。木板在日常使用中，常会接触到水汽，清面漆的第二层作用就是阻止内外层水分的进出，防止木材变形。木材若直接暴露在空气中，容易被腐蚀氧化，清面漆的第三层作用就是阻隔木材与空气的直接接触，保持清新木色。
现有市场上的木器清面漆，多为低粘度产品。将清面漆涂抹到木板上之后，需要使用砂纸进行打磨。由于清面漆粘度低，经过打磨之后会残留明显的砂痕印，影响产品质量。因此，还有待改善。
发明内容
为了改善木器清面漆的质量，本申请提供一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，采用如下的技术方案：
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，包括A组分和B组分，A组分与B组分的质量比为1：(0.4-0.6)；其中，A组分包括以下质量百分比的组分：90-94％醇酸树脂，0.2-0.5％助剂，1.0-2.0％纳米二氧化硅，0.5-1.0％聚丙烯蜡，0.05-0.15％改性聚氨酯分散剂，0.06-0.10％苯乙烯磺酸钠，3-7％丁酯；B组分为固化剂。
通过采用上述技术方案，选用特定种类的树脂(醇酸树脂)，并以特定比例投入到配方中使用，从而制得高粘度的涂料漆。高粘度的涂料漆涂抹在木板上，与木板紧密结合，使用砂纸打磨也不会造成明显的砂痕印。
同时，发明人发现二氧化硅的添加量增加到一定程度后，在搅拌分散中会增强颗粒之间的碰撞，从而增加粒子之间的团聚现象。所以，本申请通过选用纳米二氧化硅、聚丙烯蜡在特定的比例下共同配合，在减少纳米二氧化硅用量的情况下，涂料漆依旧保持良好的丰满度。并且，两者的配合有效缓解了粒子之间因碰撞而团聚的情况，使纳米二氧化硅在体系中具有良好的悬浮性，在体系中分散开来。均匀分散在醇酸树脂内的纳米二氧化硅、聚丙烯蜡，刷涂在木板上形成一层保护膜，该保护膜的表面形成凹凸粗糙的结构，照射在保护膜上的入射光转化为漫反射作用，使木板呈现出柔和的光泽感、高通透的色泽度。
但是由于醇酸树脂自身的粘度较高，所以导致体系内的其余原料不容易分散均匀，使制得的涂料漆涂抹在木板上无法具有均匀、良好的通透性色泽，丰满度较差。于是，发明人为了保持高粘度的前提下，又能解决上述问题，选用了多种不同原料以改善问题，如碳酸钠、月桂酰二乙醇胺、羧甲基纤维素钠等，但是效果都差强人意。在经过多次不断尝试之后，发现在改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠的特定比例配合下，进一步提高了改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠与小颗粒吸附的能力，通过得到增强的静电排斥力有效阻碍了小颗粒间的聚集，使体系中的小颗粒均匀分散，并且稳定存在。这也进一步促进纳米二氧化硅、聚丙烯蜡在体系分散，从而提高涂料漆的丰满度和通透性。
优选的，所述纳米二氧化硅与聚丙烯蜡的使用质量比例为1：(0.3-0.6)。
通过采用上述技术方案，进一步限定纳米二氧化硅与聚丙烯蜡的使用比例，使得两者的配合效果得以提高，在涂料漆表面形成良好的粗糙度，赋予涂料漆良好的手感，视觉上给人一种肉感。
优选的，所述改性聚氨酯分散剂与苯乙烯磺酸钠的使用质量比例为1：(0.5-0.7)。
通过采用上述技术方案，改性聚氨酯分散剂和苯乙烯磺酸钠在该特定比例配合下，可以进一步提高了在悬浮粒子表面所产生的类似电荷，使得体系中悬浮的粒子之间形成强劲的静电排斥，使得体系中的分散效果长久稳定、均匀分布。
优选的，所述醇酸树脂的粘度在7万-10万，固体含量在80％±5％。
通过采用上述技术方案，选用特定粘度的醇酸树脂，制得的涂料漆具有良好的粘度。并且，该条件的醇酸树脂作为主料，给各种原料一个良好的基础体系，使得所制得的涂料漆涂覆在木板表面后，既可以牢固粘接，又展现出良好的通透性，砂纸打磨后砂痕印不明显。
优选的，所述助剂包括流平剂和消泡剂，流平剂的使用量占涂料漆总量的0.05-0.2％，消泡剂的使用量占涂料漆总量的0.05-0.2％。
通过采用上述技术方案，适量的流平剂添加可以进一步使得涂料漆表面更加平整光滑。在此基础上，再搭配消泡剂加快体系中的消泡速度，降低了泡沫对平整度的影响。从而使得制得的涂料漆具有更优良的通透性和丰富度。
优选的，所述纳米二氧化硅的粒径在10-25nm。
二氧化硅的粒径过大则会使得涂料漆过于粗糙，对手感和观感有较大影响；当二氧化硅粒径过小，则会导致其在搅拌时被埋在体系底部，起到不到良好高通透性的效果。发明人在通过多次尝试后，发现在本体系内，限定纳米二氧化硅的粒径在10-25nm时，纳米二氧化硅不容易沉聚，具有良好的分散性和通透性。
第二方面，本申请提供一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，采用如下的技术方案：
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，包括以下步骤：
制备A组分：将醇酸树脂、改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠混合搅拌，搅拌均匀后，继续投入纳米二氧化硅、聚丙烯蜡、助剂、丁酯，搅拌至均匀，得到A组分；
将A组分与B组分混合均匀，得到成品。
通过采用上述技术方案，首先投入改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠与醇酸树脂混合，起到预分散的效果。然后再往经过预分散的主料中投入其他原料，各原料均匀分散，有利于提高涂料漆的通透性。
优选的，所述制备A组分的过程中，第一次混合搅拌时，转速为750-850r/min，第二次混合搅拌时，转速为950-1100r/min。
通过采用上述技术方案，不仅使用特定的改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠对原料进行分散，还搭配特定转速的机械手段对团聚体进行分散，双重作用下具有更优良的分散效果，从而提高涂料漆的品质。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、选用特定种类的树脂(醇酸树脂)，并以特定比例投入到配方中使用，从而制得高粘度的涂料漆。高粘度的涂料漆涂抹在木板上，与木板紧密结合，使用砂纸打磨也不会造成明显的砂痕印。
2、本申请通过选用纳米二氧化硅、聚丙烯蜡在特定的比例下共同配合，在减少纳米二氧化硅用量的情况下，涂料漆依旧保持良好的丰满度。
3、在改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠的特定比例配合下，进一步提高了改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠与小颗粒吸附的能力，通过得到增强的静电排斥力有效阻碍了小颗粒间的聚集，使体系中的小颗粒均匀分散，并且稳定存在。这也进一步促进纳米二氧化硅、聚丙烯蜡在体系分散，从而提高涂料漆的丰满度和通透性。
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。
以下实施例及对比例中所用的原料均为市售产品。
实施例
实施例1
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，包括A组分和B组分，A组分与B组分的质量比为1:0.5。
A组分包括醇酸树脂、助剂、纳米二氧化硅、聚丙烯蜡、改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠、丁酯。
醇酸树脂的粘度为在7万-10万，固体含量在80％±5％。
助剂包括流平剂和消泡剂，流平剂为聚二甲基硅氧烷，消泡剂为市售BKY-141消泡剂。
纳米二氧化硅的粒径为20nm。
B组分包括固化剂。
各种原料具体用量详见表1。
本申请还公开一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，包括以下步骤：制备A组分：将醇酸树脂、改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠投入到搅料缸内，调整转速在800r/min，混合搅拌10min。然后继续往搅料缸内投入纳米二氧化硅、聚丙烯蜡、助剂、丁酯，调整转速至1000r/min，搅拌10min，得到A组分。
将A组分与B组分混合均匀，得到成品。
实施例2
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，
A组分与B组分的质量比为1:0.4。
A组分中各原料的使用量不同。
A组分中纳米二氧化硅的粒径为10nm。
A组分中各种原料具体用量详见表1。
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，制备A组分的过程中，第一次混合搅拌时，转速为750r/min，第二次混合搅拌时，转速为1100r/min。
实施例3
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，
A组分与B组分的质量比为1:0.6。
A组分中各原料的使用量不同。
A组分中纳米二氧化硅的粒径为25nm。
A组分各种原料具体用量详见表1。
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，制备A组分的过程中，第一次混合搅拌时，转速为850r/min，第二次混合搅拌时，转速为950r/min。
实施例4
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，
纳米二氧化硅与聚丙烯蜡的使用质量比例为0.3：1，即纳米二氧化硅的使用量为0.5kg，聚丙烯蜡的使用量为1.5kg。
具体汇总于表1。
实施例5
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，
纳米二氧化硅与聚丙烯蜡的使用质量比例为1：0.6，即纳米二氧化硅的使用量为1.5kg，聚丙烯蜡的使用量为0.9kg。醇酸树脂的使用量为91.6kg。
具体汇总于表1。
实施例6
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例5的不同之处在于，
改性聚氨酯分散剂与苯乙烯磺酸钠的使用质量比例为1：0.5，即改性聚氨酯分散剂的使用量为0.14kg，苯乙烯磺酸钠的使用量为0.07kg。醇酸树脂的使用量为91.59kg。
具体汇总于表1。
实施例7
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例5的不同之处在于，
改性聚氨酯分散剂与苯乙烯磺酸钠的使用质量比例为1：0.7，即改性聚氨酯分散剂的使用量为0.14kg，苯乙烯磺酸钠的使用量为0.098kg。醇酸树脂的使用量为91.562kg。
具体汇总于表1。
表1
Figure GDA0004086314610000051
Figure GDA0004086314610000061
实施例8
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，醇酸树脂的粘度为6-8W。
实施例9
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，助剂为流平剂。
实施例10
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，与实施例1的不同之处在于，纳米二氧化硅的粒径为100nm。
实施例11
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，制备A组分的过程中，第一次混合搅拌时，转速为1200r/min，第二次混合搅拌时，转速为1500r/min。
对比例
对比例1
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，将醇酸树脂替换为等质量的甲基丙烯酸甲酯。
对比例2
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，将纳米二氧化硅替换为等质量的纳米二氧化钛。
对比例3
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，将聚丙烯蜡替换为等质量的聚四氟乙烯蜡。
对比例4
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，将改性聚氨酯分散剂替换为等质量的羧甲基纤维素钠。
对比例5
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，将苯乙烯磺酸钠替换为等质量的月桂酰二乙醇胺。
对比例6
一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，纳米二氧化硅的使用量为2.5kg，聚丙烯蜡的使用量为2kg，醇酸树脂的使用量为89.5kg。
性能检测试验
1、砂痕印：按照GB/T 1770-2008《涂膜、腻子膜打磨性测定法》对实施例1-11、对比例1-6的涂料漆进行试验，在散射日光下目视观察，看表面是否光滑。
2、光度：按照GB9754-2007《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》对实施例1-11、对比例1-6的涂料漆进行试验，涂层的厚度控制在40μm，使用科仕佳WGG60-E4光泽度仪进行读数。
3、细度：按照GB/T 1724-2019《色漆、清漆和印刷油墨研磨细度的测定》对实施例1-11、对比例1-6的涂料漆进行试验，样品质量为1g，使用QXD型刮板细度计进行检测。
4、粘度：按照GB-T9751-1988《涂料在高剪切速率下粘度的测定》对实施例1-11、对比例1-6的涂料漆进行试验，使用NDJ-1粘度计。
5、固体含量：参考GB/T 1725-2007《色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定》对实施例1-11、对比例1-6的涂料漆进行试验，试样量为1g，烘烤温度为145-150℃，加热时间为45min。
试验1-5的检测结果详见表2。
表2
Figure GDA0004086314610000071
Figure GDA0004086314610000081
根据表2中实施例1与对比例1-5的检测数据对比可知，实施例1的涂料漆具有较高的粘度，经打磨后，砂痕印基本不明显；具有较低的光度，消光效果好；具有良好的细度，说明原料分散均匀，具有良好的通透性。并且，实施例1的产品的固体含量高，说明对环境友好，适合在本领域推广。而对比例1-5分别是将醇酸树脂、纳米二氧化硅、聚丙烯蜡、改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠替换后所制得的涂料漆，与实施例1的对比，原料没有很好分散，所以导致砂痕印明显；光度升高、细度变大，即通透性受到影响，没有实施例1所呈现的醇厚肉感。另外，发明人发现，在替换任一原料后，所制得的产品在固体含量方面也大幅度下降。再结合对比例6的检测数据对比可知，即使使用了特定原料，若不在特定比例下配合，所制得产品分散效果大打折扣，性能受到影响。
根据表2中实施例1、5与实施例4的检测结果对比可知，实施例1、5较实施例4的具有更低的细度、更低的光度。说明当纳米二氧化硅与聚丙烯蜡在特定的比例配合下，可以在体系内具有更好的消光效果，从而呈现出更加优异的通透性。
根据表2中实施例1与实施例6、7的检测数据对比可知，改性聚氨酯分散剂与苯乙烯磺酸钠在一定范围内配合使用具有良好的分散效果。
根据表2中实施例1与实施例8的检测数据对比可知，当限定醇酸树脂在一定的粘度和固体含量条件内，所制得的涂料漆能具有更高的粘度。各原料在体系内也可以良好的分散，起到良好的消光效果，保持高通透性的色泽。
根据表2中实施例1与实施例10的检测数据对比可知，当纳米二氧化硅的粒径变大后，容易影响手感。进一步限定纳米二氧化硅的粒径可以使其具有更好的悬浮效果，进而使涂料漆更容易被分散，也更好地与聚丙烯蜡配合以提高通透性。
根据表2中实施例1与实施例11的检测数据对比可知，当转速超出本申请所限定的范围时，反而会将原料造成过分搅拌，从而影响整个体系的分散性、通透性。
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 (3)

1.一种高粘性、高通透性色泽的涂料漆，其特征在于，包括A组分和B组分，A组分与B组分的质量比为1：（0.4-0.6）；其中，A组分包括以下质量百分比的组分：90-94%醇酸树脂，0.2-0.5%助剂，1.0-2.0%纳米二氧化硅，0.5-1.0%聚丙烯蜡，0.05-0.15%改性聚氨酯分散剂，0.06-0.10%苯乙烯磺酸钠，3-7%丁酯；B组分为固化剂；
所述纳米二氧化硅与聚丙烯蜡的使用质量比例为1：（0.3-0.6）；
所述改性聚氨酯分散剂与苯乙烯磺酸钠的使用质量比例为1：（0.5-0.7）；
所述醇酸树脂的粘度在7万-10万，固体含量在80%±5%；
所述助剂包括流平剂和消泡剂，流平剂的使用量占涂料漆总量的0.05-0.2%，消泡剂的使用量占涂料漆总量的0.05-0.2%；
所述纳米二氧化硅的粒径在10-25nm。
2.一种基于权利要求1所述的高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备A组分：将醇酸树脂、改性聚氨酯分散剂、苯乙烯磺酸钠混合搅拌，搅拌均匀后，继续投入纳米二氧化硅、聚丙烯蜡、助剂、丁酯，搅拌至均匀，得到A组分；
将A组分与B组分混合均匀，得到成品。
3.根据权利要求2所述的高粘性、高通透性色泽的涂料漆的制备方法，其特征在于：所述制备A组分的过程中，第一次混合搅拌时，转速为750-850r/min，第二次混合搅拌时，转速为950-1100r/min。
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