CN106752257A - 一种含有疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体的涂料及其制法和应用 - Google Patents
一种含有疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体的涂料及其制法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种含有疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体的涂料及其制法和应用。具体地,本发明公开了一种油漆,所述油漆含有:10-40重量份成膜物质;25-60重量份颜填料;和0.01-10重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;并且,按所述油漆的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%;且所述油漆的pH为7-12。本发明还公开了所述油漆的制备方法和应用。由于在所述油漆中采用了兼具分散、润湿和增稠功能的经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体,在保持油漆性能的前提下,可明显减少制备油漆过程中所使用的分散剂、润湿剂和增稠剂等原料,实现原料节约、健康环保和降低生产成本的效果。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域,具体地涉及一种含有疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体的涂料及其制法和应用。
背景技术
近年来随着社会的高速发展建设和人们生活水平的不断提升,对涂料的用量也逐年在快速增加,其中性能优异价格合理的产品越来越受到市场和消费者的青睐和推崇。随着涂料需求量增大,对上游的原材的需求也随即增大,这必然导致原材料需求的压力越来越大。由于部分原料生产对环境破坏巨大(例如:钛白粉对矿产需求巨大,生产钛白粉会破坏地表形状及结构而且其工艺对环境破坏巨大),需求量的高速增长无疑会对环境产生巨大挑战,增大环境压力。
传统的节能减排方法通常通过在生产配方中单一的减少原材料的用量来达到降低成本、节能减排的效果,但是这是以不断的牺牲产品性能为代价的,这样做最终牺牲的还是消费者的权益,而且也不符合节能减排的原始出发点。
因此,本领域急需开发一种新型的原料节约且性能更优的涂料组合物,以更加适应市场化需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的原料节约且性能更优的涂料组合物。
本发明的第一方面,提供了一种涂料组合物,所述组合物含有经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体,且按所述组合物的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%,并且所述组合物的pH为7-12。
在另一优选例中,按所述组合物的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.01-10wt%,较佳地为0.05-8wt%,更佳地为0.08-5wt%。
在另一优选例中,按所述组合物的总重量计,水洗高岭土的含量≤1.5wt%,较佳地≤1wt%,更佳地≤0.5wt%。
在另一优选例中,所述组合物的pH为7.5-11,较佳地为8-10.5,更佳地为8.2-10。
在另一优选例中,所述组合物还含有成膜物质和颜填料。
在另一优选例中,所述组合物中,所述成膜物质、所述颜填料和所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的质量比为10-40:25-60:0.01-5,较佳地为12-35:30-55:0.05-4,更佳地为14-30:33-50:0.08-3。
在另一优选例中,所述组合物还包含适量的水,按所述组合物的总重量计,水的含量为10-65wt%。
本发明的第二方面,提供了一种油漆,所述油漆含有:
10-40重量份成膜物质;
25-60重量份颜填料;和
0.01-10重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;并且,
按所述油漆的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%;
且所述油漆的pH为7-12。
在另一优选例中,所述油漆含有:
12-35重量份成膜物质;
30-55重量份颜填料;和
0.03-8重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体。
在另一优选例中,所述油漆含有:
14-30重量份成膜物质;
33-50重量份颜填料;和
0.05-6重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体。
在另一优选例中,按所述油漆的总重量计,水洗高岭土的含量≤1.5wt%,较佳地为≤1wt%,更佳地为≤0.5wt%。
在另一优选例中,所述油漆的pH为7.5-11.5,较佳地为8-11,更佳地为8.2-10.8。
在另一优选例中,按所述油漆的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.01-10wt%。
在另一优选例中,按所述油漆的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.05-8wt%,较佳地为0.08-5wt%。
在另一优选例中,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体为陶氏化学公司商品名为NG-99的丙烯酸分散体。
在另一优选例中,所述成膜物质为选自下组的乳液:苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、VAE乳液、醋叔乳液、或其组合;和/或
所述颜填料中所述颜料为钛白粉;和/或
所述颜填料中所述填料选自下组:煅烧高岭土、重钙、云母粉、滑石粉、硅藻土、硅灰石、或其组合。
在另一优选例中,所述苯丙乳液优选为RS990A。
在另一优选例中,所述纯丙乳液优选为AC261C。
在另一优选例中,所述油漆还含有选自下组的一种或多种助剂;
0.01-5重量份的分散剂;
0-3重量份的润湿剂;
0.01-3重量份的增稠剂;
0-5重量份的防冻剂;
0-4重量份的成膜助剂;
0.1-5重量份的消泡剂;
0.01-5重量份的pH调节剂;
0-4重量份的防霉剂;和
0-4重量份的防腐剂。
在另一优选例中,所述油漆还含有选自下组的一种或多种组分;
0.05-4重量份的分散剂;
0.01-2.5重量份的润湿剂;
0.05-2.5重量份的增稠剂;
0.1-4.5重量份的防冻剂;
0.1-3.5重量份的成膜助剂;
0.2-4重量份的消泡剂;
0.05-2重量份的pH调节剂;
0.05-3重量份的防霉剂;和
0.05-3重量份的防腐剂。
在另一优选例中,所述油漆还含有选自下组的一种或多种组分;
0.1-3重量份的分散剂;
0.05-2重量份的润湿剂;
0.1-2重量份的增稠剂;
0.5-4重量份的防冻剂;
0.5-3重量份的成膜助剂;
0.3-3重量份的消泡剂;
0.08-2.5重量份的pH调节剂;
0.1-2重量份的防霉剂;和
0.1-2重量份的防腐剂。
在另一优选例中,所述分散剂选自下组:聚羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、或其组合。
在另一优选例中,所述聚羧酸盐分散剂优选为聚羧酸钠盐。
在另一优选例中,所述聚羧酸钠盐优选为SN5040。
在另一优选例中,所述润湿剂选自下组:非离子型高分子烷基醚、非离子型高分子烷基酯、非离子型高分子烷基醇、或其组合。
在另一优选例中,所述非离子型高分子烷基醚优选为SN996。
在另一优选例中,所述增稠剂选自下组:纤维素类、聚氨酯类、碱溶胀类、或其组合。
在另一优选例中,所述纤维素类增稠剂优选为250HBR。
在另一优选例中,所述防冻剂选自下组:丙二醇、乙二醇、丙三醇、或其组合。
在另一优选例中,所述成膜助剂选自下组:醇酯类、醚类、或其组合。
在另一优选例中,所述醇酯类成膜助剂优选为醇酯十二。
在另一优选例中,所述消泡剂选自下组:有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂、或其组合。
在另一优选例中,所述有机硅类消泡剂为SN154。
在另一优选例中,所述矿物油类消泡剂优选为NXZ。
在另一优选例中,所述pH调节剂选自下组:有机醇胺类、氨水、氢氧化钠、或其组合。
在另一优选例中,所述有机醇胺类pH调节剂优选为AMP95。
在另一优选例中,所述油漆中还含有适量的水,按所述油漆的总重量计,水的含量为10-65wt%,较佳地15-60wt%,更佳地20-55wt%。
在另一优选例中,所述油漆是采用本发明第三方面所述的方法制备的。
本发明的第三方面,提供了如本发明第二方面所述的油漆的制备方法,包括如下步骤:
1)提供第一混合液和第二混合液,其中,
所述第一混合液包含:0.01-7重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体和25-60重量份颜填料;
所述第二混合液包含:10-40重量份成膜物质和0.01-3重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;
2)在搅拌条件下,将所述第一混合液添加到包含10-50重量份水的分散罐中,得到第一液体;
3)在搅拌条件下,将所述第二混合液添加到所述第一液体中,得到本发明第二方面所述的油漆。
在另一优选例中,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体、所述颜填料和所述成膜物质如本发明第二方面所述。
在另一优选例中,所述第一混合液还包含选自下组的一种或多种组分:
0.01-5重量份的分散剂;
0-3重量份的润湿剂;
0.01-3重量份的增稠剂;
0.01-5重量份的pH调节剂;和
0.1-2重量份的消泡剂。
在另一优选例中,所述第二混合液还包含选自下组的一种或多种组分:
0-4重量份的防霉剂;
0-4重量份的防腐剂;
0.2-3重量份的消泡剂;
0-4重量份的成膜助剂;
0-5重量份的防冻剂;和
任选的1-20重量份的水。
在另一优选例中,所述分散剂、润湿剂、增稠剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂、防腐剂如本发明第二方面所述。
在另一优选例中,步骤2)所述搅拌的搅拌转速为100-500转/分钟,较佳地为150-450转/分钟。
在另一优选例中,在步骤2)之后还包括如下步骤:
2-1)在搅拌速度为1000-2000转/分钟下搅拌1-120分钟前一步骤所得第一液体。
在另一优选例中,步骤3)所述搅拌的搅拌速度为600-900转/分钟,较佳地为650-850转/分钟。
本发明的第四方面,提供了一种经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的用途,用于制备本发明第一方面所述的涂料组合物或本发明第二方面所述的油漆。
本发明的第五方面,提供了一种涂层,所述涂层由本发明第一方面所述的涂料组合物或本发明第二方面所述的油漆涂覆在基材上形成。
本发明的第六方面,提供了一种制品,所述制品含有:
基材;以及
本发明第五方面所述的涂层;以及任选的
涂覆在所述涂层上的保护层。
在另一优选例中,所述基材选自下组:墙面、腻子板、无石棉纤维板、防火板。
在另一优选例中,所述基材表面在涂覆前经平整化处理。
本发明的第七方面,提供了一种施涂方法,包括如下步骤:
a)任选地将本发明第一方面所述的涂料组合物或本发明第二方面所述的油漆稀释到涂装粘度;
b)用所述稀释后涂料组合物或油漆对基材进行涂覆。
在另一优选例中,步骤b)之后还包括如下步骤:
c)自然干燥后,进行后续处理。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究,意外地发现采用特定结构的涂料组成可制得一种原料节约且性能更优的涂料组合物。具体地,本发明人通过采用特定的疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体,并同时调控涂料的pH范围和涂料中各组分的含量构成可制备得到一种耐擦洗性能优异的涂料组合物。由于所采用的疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体同时兼具了增稠、分散、润湿等功能,在保持涂料性能不变的情况下,不仅可以极大地减少涂料中常规的增稠剂、分散剂和润湿剂的使用,还可以在一定程度上减少乳液和颜填料的使用,从而可以有效降低原料成本。在此基础上,发明人完成了本发明。
术语
如本文所用,术语“涂料”、“涂料组合物”、“组合物”、“油漆”、“乳胶漆”或者“漆”可互换使用,均指具有如下特征的组合物:含有经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体,且按所述组合物的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%,并且所述组合物的pH为7-12。
如本文所用,术语“涂层”、“漆膜”或者“漆层”可互换使用。
如本文所用,术语“重钙”和“重质碳酸钙”可互换使用。
如本文所用,术语“含有”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此,术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”中。
经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体
现有的碱溶胀丙烯酸分散体在涂料的生产过程中仅作为增稠剂使用。立邦公司本着对环境、社会及消费者负责任的企业精神,提出根据传统碱溶胀丙烯酸分散体特殊的结构,在合成过程中控制适合的分子量,通过嫁接一定数量亲水和/或疏水端以制备一种同时具备增稠、分散、润湿等多功能复合的新型碱溶胀丙烯酸分散体设想。DOW公司根据立邦公司提出的设想及要求成功开发出一种新型的经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体,并将所得多功能复合助剂命名为NG-99。
在此基础上,本发明人经过大量的实践研究发现,若将所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体简单作为一种常规增稠剂、润湿剂和分散剂的替代物添加到涂料中,反而会导致所得涂料发生严重的后增稠和严重的滞刷现象,以致所得产品基本不具备储存性及施工性。通过进一步的研究,发明人意外地发现调控所得涂料组合物的pH范围和其中所含填料的组分组成可以有效地改善上述问题。基于此,发明人完成了本发明。
涂料组合物
本发明提供了一种涂料组合物,所述组合物含有经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体,且按所述组合物的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%,并且所述组合物的pH为7-12。
在另一优选例中,按所述组合物的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.01-10wt%,较佳地为0.05-8wt%,更佳地为0.08-5wt%。
在另一优选例中,按所述组合物的总重量计,水洗高岭土的含量≤1.5wt%,较佳地≤1wt%,更佳地≤0.5wt%。
在另一优选例中,所述组合物的pH为7.5-11,较佳地为8-10.5,更佳地为8.2-10。
在另一优选例中,所述组合物还含有成膜物质和颜填料。
在另一优选例中,所述组合物中,所述成膜物质、所述颜填料和所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的质量比为10-40:25-60:0.01-5,较佳地为12-35:30-55:0.05-4,更佳地为14-30:33-50:0.08-3。
在另一优选例中,所述组合物还包含适量的水,按所述组合物的总重量计,水的含量为10-65wt%。
在另一优选例中,所述成膜物质和所述颜填料如下文所定义。
在本发明中,所述涂料组合物还任选地包含选自下组的一个或多个组分:分散剂、润湿剂、增稠剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂和防腐剂。
应理解,所述涂料组合物中,所述分散剂、润湿剂、增稠剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂和防腐剂的种类和含量没有特别限制,只要不降低所述涂料组合物的性能即可。
油漆
本发明还提供了一种油漆,所述油漆含有:
10-40重量份成膜物质;
25-60重量份颜填料;和
0.01-10重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;并且,
按所述油漆的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%;
且所述油漆的pH为7-12。
在另一优选例中,所述油漆含有:
12-35重量份成膜物质;
30-55重量份颜填料;和
0.03-8重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体。
在另一优选例中,所述油漆含有:
14-30重量份成膜物质;
33-50重量份颜填料;和
0.05-6重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体。
在本发明中,所述油漆中不含有水洗高岭土,当其中水洗高岭土的含量大于2wt%时,将影响所得产品的储存稳定性,使得所得产品呈果冻状,无法搅拌或无法搅拌均匀进而影响所得油漆的使用。
在另一优选例中,按所述油漆的总重量计,水洗高岭土的含量≤1.5wt%,较佳地为≤1wt%,更佳地为≤0.5wt%。
在本发明中,所述油漆的pH为7-12,当所述油漆的pH小于7时,NG99将无法发挥其作用,对所得配方的性能基本无帮助;当所述油漆的pH大于12时,将影响所得配方的储存稳定性,所得产品易变成果冻状,无法搅拌或无法搅拌均匀进而影响所得产品的使用性能。
在另一优选例中,所述油漆的pH为7.5-11.5,较佳地为8-11,更佳地为8.2-10.8。
在本发明中,按所述油漆的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.01-10wt%。
在另一优选例中,按所述油漆的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.05-8wt%,较佳地为0.08-5wt%。
在另一优选例中,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体优选为陶氏化学公司商品名为NG-99的丙烯酸分散体。
在本发明中,所述成膜物质、所述颜料、所述填料和所述助剂没有特别限制,可根据实际需要在很大范围内进行变化。
在本发明中,所述苯丙乳液、所述钛白粉、所述煅烧高岭土、所述重钙、所述分散剂、润湿剂、增稠剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂和防腐剂的种类和含量没有特别限制,可根据实际需要在很大范围内进行变化。
典型地,所述成膜物质为包括(但并不限于)下组的乳液:苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、VAE乳液、醋叔乳液、或其组合;和/或
所述颜填料中所述颜料优选为钛白粉;和/或
所述颜填料中所述填料包括(但并不限于):煅烧高岭土、重钙、云母粉、滑石粉、硅藻土、硅灰石、或其组合。
在另一优选例中,所述苯丙乳液优选为RS990A。
在另一优选例中,所述纯丙乳液优选为AC261C。
在本发明中,所述油漆还含有选自下组的一种或多种助剂;
0.01-5重量份的分散剂;
0-3重量份的润湿剂;
0.01-3重量份的增稠剂;
0-5重量份的防冻剂;
0-4重量份的成膜助剂;
0.1-5重量份的消泡剂;
0.01-5重量份的pH调节剂;
0-4重量份的防霉剂;和
0-4重量份的防腐剂。
在另一优选例中,所述油漆还含有选自下组的一种或多种助剂;
0.05-4重量份的分散剂;
0.01-2.5重量份的润湿剂;
0.05-2.5重量份的增稠剂;
0.1-4.5重量份的防冻剂;
0.1-3.5重量份的成膜助剂;
0.2-4重量份的消泡剂;
0.05-2重量份的pH调节剂;
0.05-3重量份的防霉剂;和
0.05-3重量份的防腐剂。
在另一优选例中,所述油漆还含有选自下组的一种或多种助剂;
0.1-3重量份的分散剂;
0.05-2重量份的润湿剂;
0.1-2重量份的增稠剂;
0.5-4重量份的防冻剂;
0.5-3重量份的成膜助剂;
0.3-3重量份的消泡剂;
0.08-2.5重量份的pH调节剂;
0.1-2重量份的防霉剂;和
0.1-2重量份的防腐剂。
在本发明中,所述分散剂的主要作用是为涂料生产阶段提供分散作用并稳定配方储存稳定性以解决后增稠问题,将其与所述疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体搭配使用具有协同增效的作用。
在本发明中,所述pH调节剂可为配方的pH值稳定提供长效的缓释作用。
在本发明中,所述有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂可分别对涂料体系提供抑泡和消泡作用。
在另一优选例中,所述分散剂包括(但并不限于):聚羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、或其组合。
在另一优选例中,所述聚羧酸盐分散剂优选为聚羧酸钠盐。
在另一优选例中,所述聚羧酸钠盐优选为SN5040。
在另一优选例中,所述润湿剂包括(但并不限于):非离子型高分子烷基醚、非离子型高分子烷基酯、非离子型高分子烷基醇、或其组合。
在另一优选例中,所述非离子型高分子烷基醚优选为SN996。
在另一优选例中,所述增稠剂包括(但并不限于):纤维素类、聚氨酯类、碱溶胀类、或其组合。
在另一优选例中,所述纤维素类增稠剂优选为250HBR。
在另一优选例中,所述防冻剂包括(但并不限于):丙二醇、乙二醇、丙三醇、或其组合。
在另一优选例中,所述成膜助剂包括(但并不限于):醇酯类、醚类、或其组合。
在另一优选例中,所述醇酯类成膜助剂优选为醇酯十二。
在另一优选例中,所述消泡剂包括(但并不限于):有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂、或其组合。
在另一优选例中,所述有机硅类消泡剂优选为SN154。
在另一优选例中,所述矿物油类消泡剂优选为NXZ。
在另一优选例中,所述pH调节剂包括(但并不限于):有机醇胺类、氨水、氢氧化钠、或其组合。
在另一优选例中,所述有机醇胺类pH调节剂优选为AMP95。
在另一优选例中,所述油漆中还含有适量的水,按所述油漆的总重量计,水的含量为10-65wt%,较佳地15-60wt%,更佳地20-55wt%。
在另一优选例中,所述油漆是采用本发明第三方面所述的方法制备的。
制法及应用
本发明还提供了所述的油漆的制备方法,包括如下步骤:
1)提供第一混合液和第二混合液,其中,
所述第一混合液包含:0.01-7重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体和25-60重量份颜填料;
所述第二混合液包含:10-40重量份成膜物质和0.01-3重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;
2)在搅拌条件下,将所述第一混合液添加到包含10-50重量份水的分散罐中,得到第一液体;
3)在搅拌条件下,将所述第二混合液添加到所述第一液体中,得到所述的油漆。
在本发明中,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体是分批加入的,在高速搅拌前加入的经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体主要起分散、湿润和增稠作用,在高速搅拌后加入的经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体主要起湿润和增稠作用。
在另一优选例中,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体、所述颜填料和所述成膜物质上文所述。
在另一优选例中,所述第一混合液还包含选自下组的一种或多种组分:
0.01-5重量份的分散剂;
0-3重量份的润湿剂;
0.01-3重量份的增稠剂;
0.01-5重量份的pH调节剂;和
0.1-2重量份的消泡剂。
在另一优选例中,所述第二混合液还包含选自下组的一种或多种组分:
0-4重量份的防霉剂;
0-4重量份的防腐剂;
0.2-3重量份的消泡剂;
0-4重量份的成膜助剂;
0-5重量份的防冻剂;和
任选的1-20重量份的水。
在另一优选例中,所述分散剂、润湿剂、增稠剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂、防腐剂如上文所述。
在另一优选例中,步骤2)所述搅拌的搅拌转速为100-500转/分钟,较佳地为150-450转/分钟。
在另一优选例中,在步骤2)之后还包括如下步骤:
2-1)在搅拌速度为1000-2000转/分钟下搅拌1-120分钟前一步骤所得第一液体。
在另一优选例中,步骤3)所述搅拌的搅拌速度为600-900转/分钟,较佳地为650-850转/分钟。
本发明还提供了一种经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的用途,用于制备所述的涂料组合物或所述的油漆。
本发明还提供了一种涂层,所述涂层由所述的涂料组合物或所述的油漆涂覆在基材上形成。
本发明还提供了一种制品,所述制品含有:
基材;以及
所述的涂层;以及任选的
涂覆在所述涂层上的保护层。
在另一优选例中,所述基材包括(但并不限于):墙面、腻子板、无石棉纤维板、防火板。
在另一优选例中,所述基材表面在涂覆前经平整化处理。
本发明还提供了一种施涂方法,包括如下步骤:
a)任选地将所述的涂料组合物或所述的油漆稀释到涂装粘度;
b)用所述稀释后涂料组合物或油漆对基材进行涂覆。
在另一优选例中,步骤b)之后还包括如下步骤:
c)自然干燥后,进行后续处理。
与现有技术相比,本发明具有以下主要优点:
(1)所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体除具有增稠剂的作用外,还兼具分散剂和润湿剂的作用,使用所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体可显著改善所得涂料的耐擦洗性;
(2)在保持性能相同的情况下,使用所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体可显著减少分散剂、润湿剂和增稠剂的使用量,且还可在一定程度上减少乳液和颜填料的使用,可以有效地实现节约原料的目的,进而可极大地降低生产制造成本;
(3)由于使用所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体可显著减少原料的使用量,这在一定程度上也有利于保护环境,为节能减排作出贡献;
(4)可极大地提高原料的利用率。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
通用测试方法和相关标准
所得漆性能测试均基于国标GB/T 9756—2009。
所得漆性能均符合GB18582—2008和HJ-T 201-2005标准,其中关于干膜遮盖力、耐擦洗性、耐水性、耐碱性、储存稳定性、施工性和环保指数的指标如表1所示,所得漆的其余未列出性能均符合国标要求。
表1
性能 | 国标要求 |
干膜遮盖力 | 一等品0.93 |
耐擦洗性(次) | 一等品1000次 |
耐水性 | 无漆皮、鼓泡、脱落等漆膜异常表现 |
耐碱性 | 无漆皮、鼓泡、脱落等漆膜异常表现 |
储存稳定性 | 搅拌无结块,能搅拌均匀 |
施工性 | 手感滑爽 |
环保指数 | 通过环标HJ-T 201-2005相关检测 |
原料
实施例中所用原料信息如表2所示。
表2
实施例1漆1(经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.1wt%)
按重量份比例称取15份水加入分散罐中,转速控制在200-300转/分钟,接着依次加入:疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)0.08份,纤维素类增稠剂(250HBR)0.5份,有机醇胺类PH调节剂(AMP95)0.2份,聚羧酸钠盐分散剂(SN5040)1份,有机硅消泡剂(SN154)0.3份,煅烧高岭土10份,钛白粉17份,重质碳酸钙700目10份,重质碳酸钙1000目6份,水2.5份,将转速调至1500转/分钟,分散15分钟后再将转速控制在700-800转/分钟,依次加入:水10份,防腐剂(BIOBAN BPK114)0.5份,有机硅消泡剂(SN154)0.1份,纯丙乳液(AC261C)25份,疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)0.02份,有机硅消泡剂(SN154)0.6份,水1.2份。将转速维持在700-800转/分钟分散15分钟即制成漆1。
对比例1漆C1
同实施例1,区别在于:不使用疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)。
结果
将实施例1所得漆1和对比例1所得漆C1分别涂覆形成漆膜后,测试所得漆膜性能。
实施例1所得漆1和对比例1所得漆C1的性能如表3所示。
表3
对比性能 | 国标要求 | 漆1 | 漆C1 |
干膜遮盖力 | 一等品0.93 | 0.945 | 0.930 |
耐擦洗性(次) | 一等品1000次 | 4100 | 3000 |
耐水性 | 无漆皮、鼓泡、脱落等漆膜异常表现 | 通过 | 通过 |
耐碱性 | 无漆皮、鼓泡、脱落等漆膜异常表现 | 通过 | 通过 |
储存稳定性 | 搅拌无结块,能搅拌均匀 | 通过 | 通过 |
施工性 | 手感滑爽 | 手感滑爽 | 手感一般 |
环保指数 | 通过环标HJ-T 201-2005相关检测 | 通过 | 通过 |
从表3可以看出,相比于未使用疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)的对比例1所得漆C1,实施例1所得漆1具有显著优异的干膜遮盖力和耐擦洗性。由于漆膜的耐水性最直观的表现在耐擦洗性能上,因此实施例1所得漆1亦具有优异的耐水性;由于钛白粉在配方中分散效率的最直观表现在漆膜的干膜遮盖力上,因此实施例1所得漆1亦具有优异的钛白粉分散效率。
此外,进一步的检测表明,所得漆1的pH为8.8,其中未检出水洗高岭土。
对比例2漆C2
对比例2所得漆C2与实施例1所得漆1性能相同,区别在于:对比例2中不采用疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99),而通过调整所使用的增稠剂、润湿剂、分散剂及其他组分的含量来达到相同的性能。
对比例2中各组分的含量如表4所示。
表4
从表4可以看出,为达到相同的漆膜性能,实施例1所得漆1通过采用疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99),可明显减少漆中增稠剂、湿润剂、分散剂、颜填料以及成膜物质的使用量,从而降低配方的成本,使配方成本更优化。
实施例2漆2(经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为2wt%)
按重量份比例称取20份水加入分散罐中,转速控制在200-300转/分钟,依次加入:疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)2份,纤维素类增稠剂(250HBR)0.5份,有机醇胺类PH调节剂(AMP95)0.2份,聚羧酸钠盐分散剂(SN5040)0.5份,矿物油消泡剂(NXZ)0.1份,煅烧高岭土7份,钛白粉10份,重质碳酸钙700目7份,重质碳酸钙1000目15份,水1.3份,将转速调至1500转/分钟,分散15分钟后再将转速控制在700-800转/分钟,依次加入:水3份,防腐剂(BIOBAN BPK114)0.3份,防霉剂(SR1138)0.3份,矿物油消泡剂(NXZ)0.2份,苯丙乳液(RS990A)24份,醇酯类成膜助剂(醇酯十二)1份,防冻剂(丙二醇)2份,疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)0.2份,水5.7份,矿物油消泡剂(NXZ)0.2份,水2.5份。将转速维持在700-800转/分钟分散15分钟即制成漆2。
结果
实施例2所得漆2的主要性能检测如表5所示。
表5
检测项目 | 漆2 |
干膜遮盖力 | 0.930 |
耐擦洗性(次) | 4000 |
耐水耐碱性 | 通过 |
储存稳定性 | 通过 |
施工性 | 手感滑爽 |
环保指数 | 通过 |
从表5可以看出,实施例2所得漆2具有优异的干膜遮盖力和耐擦洗性。
此外,进一步的检测表明,所得漆2的pH为8.9,其中未检出水洗高岭土。
实施例3漆3(经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为1.2wt%)
按重量份比例称取25份水加入分散罐中,转速控制在200-300转/分钟,依次加入:疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)1份,纤维素类增稠剂(250HBR)0.2份,有机醇胺类PH调节剂(AMP95)0.2份,聚羧酸钠盐分散剂(SN5040)0.2份,湿润剂(SN996)0.2份,有机硅消泡剂(SN154)0.2份,煅烧高岭土15份,钛白粉20份,重质碳酸钙700目5份,水2份,将转速调至1500转/分钟,分散15分钟后再将转速控制在700-800转/分钟,依次加入:水8份,防腐剂(BIOBAN BPK114)0.2份,防霉剂(SR1138)0.3份,矿物油消泡剂(NXZ)0.1份,纯丙乳液(AC261C)15份,防冻剂(丙二醇)1份,疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)0.2份,矿物油消泡剂(NXZ)0.2份,水5份。将转速维持在700-800转/分钟分散15分钟即制成漆3。
结果
实施例3所得漆3的主要性能检测如表6所示。
表6
检测项目 | 漆3 |
干膜遮盖力 | 0.96 |
耐擦洗性(次) | 3500 |
耐水耐碱性 | 通过 |
储存稳定性 | 通过 |
施工性 | 手感滑爽 |
环保指数 | 通过 |
从表6可以看出,实施例3所得漆3具有优异的干膜遮盖力和耐擦洗性。
此外,进一步的检测表明,所得漆3的pH为8.7,其中未检出水洗高岭土。
对比例3漆C3
按重量份比例称取30份水加入分散罐中,转速控制在200-300转/分钟,依次加入:疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)1.5份,纤维素类增稠剂(250HBR)0.2份,有机醇胺类PH调节剂(AMP95)0.1份,聚羧酸钠盐分散剂(SN5040)0.1份,有机硅消泡剂(SN154)0.2份,煅烧高岭土10份,钛白粉2份,重质碳酸钙700目17份,重质碳酸钙1000目15份,水1份,将转速调至1500转/分钟,分散15分钟后再将转速控制在700-800转/分钟,依次加入:水7份,防腐剂(BIOBAN BPK114)0.1份,防霉剂(SR1138)0.5份,矿物油消泡剂(NXZ)0.2份,苯丙乳液(RS990A)8份,醇酯类成膜助剂(醇脂十二)2份,防冻剂(丙二醇)0.4份,疏水基改性碱溶胀丙烯酸分散体(NG-99)0.5份,水3份,矿物油消泡剂(NXZ)0.2份,水7.5份。将转速维持在700-800转/分钟分散15分钟即制成漆C3。
结果
对比例3所得漆C3的性能检测如表7所示。
表7
检测项目 | 漆C3 |
干膜遮盖力 | 0.946 |
耐擦洗性(次) | 820 |
耐水性 | 通过 |
耐碱性 | 通过 |
储存稳定性 | 通过 |
施工性 | 手感滑爽 |
环保指数 | 通过 |
在对比例3中,成膜物质苯丙乳液的含量为7.5wt%。从表7可以看出,当漆中的成膜物质少于10wt%时,所得漆的耐擦洗性严重降低。
对比例4漆C4
同实施例1,区别在于:AMP95添加量为0.05wt%,所得漆C4的pH为6(小于7)。
结果
所得漆C4的检测性能如表8所示。
表8
检测项目 | 漆C4 |
干膜遮盖力 | 0.928 |
耐擦洗性(次) | 2500 |
耐水性 | 通过 |
耐碱性 | 通过 |
储存稳定性 | 通过 |
施工性 | 手感一般 |
环保指数 | 通过环标HJ-T 201-2005相关检测 |
从表8可以看出,相比于实施例1所得漆1,当对比例4所得漆C4的PH低于7时,NG99不能发挥作用,所得漆C4的干膜遮盖力和耐擦洗性均明显低于实施例1所得漆1。此外,即使与对比例1所得漆C1相比,其干膜遮盖力和耐擦洗性也略有下降。
对比例5漆C5
同实施例1,区别在于:AMP95添加量为1wt%,所得漆C5的pH为12.4(大于12)。
结果
所得漆C5由于无法搅拌均匀,因此无法测得其检测性能。这进一步表明:当所得漆的PH大于12时将影响所得配方的储存稳定性,导致所得产品呈果冻状,搅拌有障碍进而无法搅拌均匀,严重影响使用。
对比例6漆C6
同实施例1,区别在于:添加水洗高岭土,且所得漆C6中水洗高岭土的含量为2.5wt%。
结果
所得漆C6由于无法搅拌均匀,因此无法测得其检测性能。这进一步表明:当所得漆中水洗高岭土添加量大于2wt%时,将严重影响所得产品的储存及施工性能。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种涂料组合物,其特征在于,所述组合物含有经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体,且按所述组合物的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%,并且所述组合物的pH为7-12。
2.一种油漆,其特征在于,所述油漆含有:
10-40重量份成膜物质;
25-60重量份颜填料;和
0.01-10重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;并且,
按所述油漆的总重量计,水洗高岭土的含量≤2wt%;
且所述油漆的pH为7-12。
3.如权利要求2所述的油漆,其特征在于,按所述油漆的总重量计,所述经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的含量为0.01-10wt%。
4.如权利要求2所述的油漆,其特征在于,所述成膜物质为选自下组的乳液:苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、VAE乳液、醋叔乳液、或其组合;和/或
所述颜填料中所述颜料为钛白粉;和/或
所述颜填料中所述填料选自下组:煅烧高岭土、重钙、云母粉、滑石粉、硅藻土、硅灰石、或其组合。
5.如权利要求2所述的油漆,其特征在于,所述油漆还含有选自下组的一种或多种助剂;
0.01-5重量份的分散剂;
0-3重量份的润湿剂;
0.01-3重量份的增稠剂;
0-5重量份的防冻剂;
0-4重量份的成膜助剂;
0.1-5重量份的消泡剂;
0.01-5重量份的pH调节剂;
0-4重量份的防霉剂;和
0-4重量份的防腐剂。
6.如权利要求2所述的油漆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)提供第一混合液和第二混合液,其中,
所述第一混合液包含:0.01-7重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体和25-60重量份颜填料;
所述第二混合液包含:10-40重量份成膜物质和0.01-3重量份经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体;
2)在搅拌条件下,将所述第一混合液添加到包含10-50重量份水的分散罐中,得到第一液体;
3)在搅拌条件下,将所述第二混合液添加到所述第一液体中,得到权利要求2所述的油漆。
7.一种经疏水基改性的碱溶胀丙烯酸分散体的用途,其特征在于,用于制备权利要求1所述的涂料组合物或权利要求2所述的油漆。
8.一种涂层,其特征在于,所述涂层由权利要求1所述的涂料组合物或权利要求2所述的油漆涂覆在基材上形成。
9.一种制品,其特征在于,所述制品含有:
基材;以及
权利要求8所述的涂层;以及任选的
涂覆在所述涂层上的保护层。
10.一种施涂方法,其特征在于,包括如下步骤:
a)任选地将权利要求1所述的涂料组合物或权利要求2所述的油漆稀释到涂装粘度;
b)用所述稀释后涂料组合物或油漆对基材进行涂覆。
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