CN115584197A - 一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法，属于水性涂料技术领域，所述户外绿道改色用水性涂料由水性界面底涂和水性耐候面涂两种水性涂料组合物组成；水性界面底涂由A组分和C组分制成，A组分包括由水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体和助剂组成，C组分为水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂。本发明中，提供的户外绿道改色用水性涂料，其既能够规避溶剂型涂料有害有机溶剂带来的安全和环保问题，同时也解决了户外绿道改色用水性涂料的附着力和耐水问题，兼具了优异耐磨性，且具有良好的抗污性能，避免水性涂料涂抹在混凝土或沥青路面上后，空气中和路面上的有害物质深入到涂层中，有效保证了户外绿道改色用水性涂层的显示效果。
Description
技术领域
本发明属于水性涂料技术领域，尤其涉及一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法。
背景技术
水稀释性涂料是指后乳化乳液为成膜物配制的涂料，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的涂料在施工中可用水来稀释。水分散涂料主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的涂料。
现有技术中公开了部分水性涂料技术领域的发明专利，其中中国专利CN102604528A公开了一种环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯涂料，其是由下列按重量份计的原料组成：环氧丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液25～45份、助剂5～10份和引发剂，该技术方案不仅具有环氧树脂出色的黏结能力、高模量、高强度、优良的附着力、低收缩率、耐水和耐化学性，而且具有丙烯酸酯拔萃的耐水性、物理学性能和耐候性能且成本低廉的特点，还具有水性聚氨酯的良好的物理学性能和优良的耐寒性并且具有绿色环保性。
现有技术缺点，户外绿道改色用涂料是一种用于混凝土基面或者沥青基面上的多涂层涂料组合物，目前主要以溶剂型丙烯酸涂料为主，树脂体系含有大量的挥发性有机溶剂，且稀释剂也是有机溶剂，溶剂含量高达50％，给生产、运输、仓储和施工带来了非常高安全风险，施工时会产生大量有害的有机溶剂，给工人健康和环境带来严重的损害，近两年市场上也出现了一些水性涂料，基本上是直接拿外墙面漆换个产品名在销售，施工候，漆膜耐水差，对基面的附着力差，基本不耐磨，使用寿命短等弊端，且抗污性较差，路面以及空气中的污染物容易渗入水性涂料中，进而容易影响户外绿道改色后续使用过程中的警示效果，缩短了水性涂料的使用时效。
基于此，本发明设计了一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有技术中的户外绿道改色用水性涂料漆膜耐水差，对基面的附着力差，基本不耐磨，使用寿命短等弊端，且抗污性较差，路面以及空气中的污染物容易渗入水性涂料中，进而容易影响户外绿道改色后续使用过程中的警示效果，缩短了水性涂料的使用时效的问题，而提出的一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种户外绿道改色用水性涂料，所述户外绿道改色用水性涂料由水性界面底涂和水性耐候面涂两种水性涂料组合物组成；
所述水性界面底涂由A组分和C组分制成，所述A组分包括由水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体和助剂组成，所述C组分为水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂；
所述水性耐候面涂由B组分和C组分制成，所述B组分包括由水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体、水性色浆、耐磨填料和助剂组成，所述C组成为水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述A组分和所述C组分的重量比为1:1。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述B组分和所述C组分的重量比为4:1。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述A组分和B组分中还包括水性润湿流平剂、水性分散剂、水性消泡剂、水性触变剂、水性色浆、助溶剂和去离子水中的一种或多种。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述水性耐候面涂中还包括水性分散剂、水性润湿流平剂、水性消泡剂、水性触变剂、水性耐磨蜡浆、耐磨填料、消光粉、助溶剂、引发剂和去离子水中的一种或多种；
所述耐磨填料为纳米陶瓷粉、沉淀硫酸钡、氧化铝和硅酸镁铝中的一种或几种；
所述助溶剂为醇、醇醒类溶剂，选自乙二醇、丙二醇和二丙二醇丁醒中的一种或几种。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述A组分中水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体，其用量为总重量的50-80％。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述B组分中水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体，其用量为总重量的50-80％。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述C组分中水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂优选拜尔2655。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体的羟基含量为2.0％。
一种户外绿道改色用水性涂料的制备方法，所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至70-80℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至80-85℃，保温0.8-1.2h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至70-80℃继续保温处理，保温时间为10-20min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，提供的户外绿道改色用水性涂料，其既能够规避溶剂型涂料有害有机溶剂带来的安全和环保问题，同时也解决了户外绿道改色用水性涂料的附着力和耐水问题，兼具了优异耐磨性，且具有良好的抗污性能，避免水性涂料涂抹在混凝土或沥青路面上后，空气中和路面上的有害物质深入到涂层中，有效保证了户外绿道改色用水性涂层的显示效果。
2、本发明中，水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体中的聚氨酯结构和环氧结构有很好的韧性和基材亲和性，对混凝土和沥青都有很好的附着力，较低羟基搭配异氰酸酯固化，能够有效的提高涂层的耐水煮性。
附图说明
图1为本发明提出的一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法的流程图；
图2为本发明提出的一种户外绿道改色用水性涂料及其制备中丙烯酸酯乳液的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至80℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至85℃，保温1.2h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至80℃继续保温处理，保温时间为20min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
实施例二
所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至70℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至80℃，保温0.8h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至70℃继续保温处理，保温时间为10min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
实施例三
所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至75℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至83℃，保温1h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至75℃继续保温处理，保温时间为15min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
实施例四
所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至65℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至75℃，保温0.6h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至60℃继续保温处理，保温时间为5min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
实施例五
所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至85；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至90℃，保温1.4h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至85℃继续保温处理，保温时间为25min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
实施例六
所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至78℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至83℃，保温1.1h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至77℃继续保温处理，保温时间为16min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
一种户外绿道改色用水性涂料及其制备方法：
将本发明实施例1提供的水性底涂涂料喷涂于清理干净的沥青路面上，常温6个小时后，水性面漆喷涂于底涂层上，常温4个小时干硬；
测试其附着力、水煮附着力、硬度、耐RCA、高温高湿性能。
测试结果如下表1所示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述户外绿道改色用水性涂料由水性界面底涂和水性耐候面涂两种水性涂料组合物组成；
所述水性界面底涂由A组分和C组分制成，所述A组分包括由水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体和助剂组成，所述C组分为水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂；
所述水性耐候面涂由B组分和C组分制成，所述B组分包括由水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体、水性色浆、耐磨填料和助剂组成，所述C组成为水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂。
2.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述A组分和所述C组分的重量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述B组分和所述C组分的重量比为4:1。
4.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述A组分和B组分中还包括水性润湿流平剂、水性分散剂、水性消泡剂、水性触变剂、水性色浆、助溶剂和去离子水中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述水性耐候面涂中还包括水性分散剂、水性润湿流平剂、水性消泡剂、水性触变剂、水性耐磨蜡浆、耐磨填料、消光粉、助溶剂、引发剂和去离子水中的一种或多种；
所述耐磨填料为纳米陶瓷粉、沉淀硫酸钡、氧化铝和硅酸镁铝中的一种或几种；
所述助溶剂为醇、醇醒类溶剂，选自乙二醇、丙二醇和二丙二醇丁醒中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述A组分中水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体，其用量为总重量的50-80％。
7.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述B组分中水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体，其用量为总重量的50-80％。
8.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述C组分中水性环氧丙烯酸改性聚氨酯固化剂优选拜尔2655。
9.根据权利要求1所述的一种户外绿道改色用水性涂料，其特征在于，所述水性环氧丙烯酸改性聚氨酯分散体的羟基含量为2.0％。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的户外绿道改色用水性涂料的制备方法，其特征在于，所述户外绿道改色用水性涂料的制备方法包括：
将去离子水加入分散缸中，开启搅拌设备在分散缸内运转；
加入水性分散剂、水性润湿流平剂和水性流平抑泡剂，500r/min分散处理；
加入耐磨填料高速分散至50微米，加入助溶剂、水性树脂和丙烯酸酯乳液分散20分钟；
再加入水性色浆调色，加入消泡剂和水性触变增稠剂，搅拌分散20分钟，静止过滤出料；
所述丙烯酸酯乳液的制备包括：
先将丙烯酸单体、乳化剂和去离子水在分散缸内进行搅拌乳化处理，形成乳化液；
向装有乳化液的反应釜中加入引发剂进行反应，对反应釜进行水浴加热处理，升温至70-80℃；
待反应釜中的混合物发出蓝色光芒时，以滴加的方式继续向反应釜中加入引发剂和乳化液，滴加结束后提升水浴加热温度至80-85℃，保温0.8-1.2h，降温后制得纯丙乳液；
采用滴加的方式向反应釜中加入改性硅溶胶，同时还需向反应釜中加入聚合物乳化体系，待改性硅溶胶滴加结束后，提升水浴加热温度至70-80℃继续保温处理，保温时间为10-20min，降温后制得丙烯酸酯乳液。
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