CN106752621A - 水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆及其合成方法 - Google Patents

水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆及其合成方法，所述水性漆由按重量配比的以下组分复配制得：水性丙烯酸酯乳液70%‑80%、成膜助剂5.0%‑15%、流平剂0.2%‑0.5%、润湿剂0.2%‑0.5%、有机蜡乳液5.0%‑10%、抗回黏助剂0.2%‑0.5%、增稠剂0.1%‑0.5%、大分子聚硅氧烷分散体0.1%‑0.5%。与现有技术相比较，本产品形成的漆膜具有很好的硬度、光泽度、耐水、耐化学试剂的性能，同时常温自交联技术有效的解决了丙烯酸水性漆热黏冷脆的问题特点。

Description

水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆及其合成方法
技术领域
本发明涉及水性漆技术领域，具体地说是水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆及其合成方法。
背景技术
与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。
现有的水性丙烯酸烯涂料存在硬度、耐油污、耐化学试剂以及耐水性能不理想的缺陷，同时丙烯酸水性漆易出现热黏冷脆的问题。
发明内容
本发明提出水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆及其合成方法。
水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于，所述水性漆由按重量配比的以下组分复配制得：
水性丙烯酸酯乳液70%-80%、成膜助剂5.0%-15%、流平剂0.2%-0.5%、润湿剂0.2%-0.5%、有机蜡乳液5.0%-10%、抗回黏助剂0.2%-0.5%、增稠剂0.1%-0.5%、大分子聚硅氧烷分散体0.1%-0.5%；
上述水性丙烯酸酯乳液由混合单体和辅助组分组成；
所述混合单体包括按重量配比的以下组分：甲基丙烯酸甲酯20%-30%、丙烯酸丁酯3.0%-8.0%、苯乙烯3.0%-5.0%、丙烯酸异辛酯3.0%-5.0%、甲基丙烯酸0.5%-1.5%、双丙酮丙烯酰胺0.5-1.0%、乙烯基三甲氧基硅烷0.5%-1.0%、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5%-1.0%；
所述辅助组分包括按重量配比的以下组分：乳化剂2.0%-5.0%、引发剂0.5%-1.0%、PH缓冲剂0.3%-1.2%、PH调节剂0.1%-0.6%、去离子水50%-60%、交联剂1.2%-2.3%。
作为优选的技术方案，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的任意一种或组合。
作为优选的技术方案，所述流平剂为硅酮流平剂，所述润湿剂为磷脂。
作为优选的技术方案，所述有机蜡乳液为TL-20140高密度聚乙烯蜡乳液，所述抗回黏助剂为聚二甲基硅氧烷分散体。
作为优选的技术方案，所述增稠剂为丙烯酸增稠剂，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
作为优选的技术方案，所述大分子聚硅氧烷分散体。
作为优选的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任意一种或组合，所述PH调节剂为氨水。
作为优选的技术方案，所述PH缓冲剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的任意一种或组合，所述交联剂为己二酸二酰肼。
水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆合成方法，包括以下步骤：
步骤一： 按重量配比将25%-30%去离子水、1.0%-3.0%乳化剂、10%-15%甲基丙烯酸甲酯、3.0%-8.0%丙烯酸丁酯、3.0%-5.0%丙烯酸异辛酯、1.0%-2.0%苯乙烯、0.2%-1.0%甲基丙烯酸、0.5-1.0%双丙酮丙烯酰胺，依次加入到预乳化釜中搅拌30min，作为核反应物质； 按重量配比将10%-15%甲基丙烯酸甲酯、2.0%-3.0%苯乙烯、0.3%-0.5%甲基丙烯酸、0.5%-1.0%乙烯基三甲氧基硅烷、0.5%-1.0%γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀作为壳反应物质；
步骤二：按重量配比将1.0%-2.0%乳化剂、25%-30%去离子水、0.3%-1.2%PH缓冲剂依次加入到预乳化釜中升温至75℃；
步骤三：加入0.2%-0.3%引发剂及3%壳反应物质，保温30min；
步骤四：升温至84℃，先同步滴加核反应物质以及0.1%-0.3%引发剂，滴加时间为2-3小时；后继续滴加壳反应物质及0.2%-0.4%引发剂，滴加时间1小时；
步骤五：保温1小时降温到室温，加入0.1%-0.6%的PH调节剂调节PH值至7-8，加入1.2%-2.3%交联剂出料，得到水性丙烯酸酯乳液；
步骤六：按重量比将步骤五制得的水性丙烯酸酯乳液70%-80%、成膜助剂5.0%-15%、流平剂0.2%-0.5%、润湿剂0.2%-0.5%、有机蜡乳液5.0%-10%、抗回黏助剂0.2%-0.5%、增稠剂0.1%-0.5%、大分子聚硅氧烷分散体0.1%-0.5%复配，调节成膜状态即得成品水性漆。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下突出的有益效果：
由于采用了水性丙烯酸乳液作为主要的成膜物质，同时运用了有机硅改性以及常温自交联技术，大大提高了漆膜的光泽度、硬度、饱满度以及耐油污、耐化学试剂以及耐水性能。同时加入的所有助剂均为环保无毒害的，所以完全消除了对环境以及人体的危害。本产品形成的漆膜具有很好的硬度、光泽度、耐水、耐化学试剂的性能，同时常温自交联技术有效的解决了丙烯酸水性漆热黏冷脆的问题。
具体实施方式
下面将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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
步骤一：取25kg去离子水、1.0kg辛基酚聚氧乙烯醚、10kg甲基丙烯酸甲酯、3.0kg丙烯酸丁酯、3.0kg丙烯酸异辛酯、1.0kg苯乙烯、0.2kg甲基丙烯酸、0.5kg双丙酮丙烯酰胺，依次加入到预乳化釜中搅拌30min，作为核反应物质；取10kg甲基丙烯酸甲酯、2.0kg苯乙烯、0.3kg甲基丙烯酸、0.5kg乙烯基三甲氧基硅烷、0.5kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀作为壳反应物质；
步骤二：将1.0kg辛基酚聚氧乙烯醚、25kg去离子水、0.3kg碳酸氢钠依次加入到预乳化釜中升温至75℃；
步骤三：加入0.2kg过硫酸铵及3%壳反应物质，保温30min；
步骤四：升温至84℃，先同步滴加核反应物质以及0.1kg过硫酸钾，滴加时间为2-3小时；后继续滴加壳反应物质及0.2kg过硫酸钠，滴加时间1小时；
步骤五：保温1小时降温到室温，加入0.1kg氨水调节PH值至7，加入1.2kg己二酸二酰肼出料，得到水性丙烯酸酯乳液；
步骤六：按重量比将步骤五制得的水性丙烯酸酯乳液70kg、二丙二醇甲醚5.0kg、硅酮流平剂0.2kg、磷脂0.2kg、TL-20140高密度聚乙烯蜡乳液5.0kg、聚二甲基硅氧烷分散体0.2kg、丙烯酸增稠剂0.1kg、大分子聚硅氧烷分散体0.1kg复配，调节成膜状态即得成品水性漆。
对本实施例制备得到的水性漆，进行测试其各项指标如下：
耐冻融性：不变质，铅笔硬度（擦伤）：2H，耐划伤性（100g）：未划伤，耐水性（24h）：56h无异常，耐沸水性（15min）：无异常，耐酸性(60g/L，HCL,2h）：无异常，以上指标符合国家标准«室内用水性木器涂料»HG/T3828-2006B类指标要求。
实施例2：
步骤一：取30kg去离子水、3.0kg辛基酚聚氧乙烯醚、15kg甲基丙烯酸甲酯、8.0kg丙烯酸丁酯、5.0kg丙烯酸异辛酯、2.0kg苯乙烯、1.0kg甲基丙烯酸、1.0kg双丙酮丙烯酰胺，依次加入到预乳化釜中搅拌30min，作为核反应物质；取15kg甲基丙烯酸甲酯、3.0kg苯乙烯、0.5kg甲基丙烯酸、1.0kg乙烯基三甲氧基硅烷、1.0kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀作为壳反应物质；
步骤二：将2.0kg辛基酚聚氧乙烯醚、30kg去离子水、1.2kg碳酸氢钠依次加入到预乳化釜中升温至75℃；
步骤三：加入0.3kg过硫酸铵及3%壳反应物质，保温30min；
步骤四：升温至84℃，先同步滴加核反应物质以及0.3kg过硫酸钾，滴加时间为3小时；后继续滴加壳反应物质及0.4kg过硫酸钠，滴加时间1小时；
步骤五：保温1小时降温到室温，加入0.6kg氨水调节PH值至8，加入2.
3kg己二酸二酰肼出料，得到水性丙烯酸酯乳液；
步骤六：按重量比将步骤五制得的水性丙烯酸酯乳液80kg、二丙二醇甲醚15kg、硅酮流平剂0.5kg、磷脂0.5kg、TL-20140高密度聚乙烯蜡乳液10kg、聚二甲基硅氧烷分散体0.5kg、丙烯酸增稠剂0.5kg、大分子聚硅氧烷分散体0.5kg复配，调节成膜状态即得成品水性漆。
对本实施例制备得到的水性漆，进行测试其各项指标如下：
耐冻融性：不变质，铅笔硬度（擦伤）：3H，耐划伤性（100g）：未划伤，耐水性（24h）：60h无异常，耐沸水性（15min）：无异常，耐酸性(60g/L，HCL,2h）：无异常，以上指标符合国家标准«室内用水性木器涂料»HG/T3828-2006B类指标要求。
实施例3：
步骤一：取27kg去离子水、2.0kg辛基酚聚氧乙烯醚、12kg甲基丙烯酸甲酯、5.0kg丙烯酸丁酯、4.0kg丙烯酸异辛酯、1.5kg苯乙烯、0.6kg甲基丙烯酸、0.7kg双丙酮丙烯酰胺，依次加入到预乳化釜中搅拌30min，作为核反应物质；取12kg甲基丙烯酸甲酯、2.5kg苯乙烯、0.4kg甲基丙烯酸、0.7kg乙烯基三甲氧基硅烷、0.8kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀作为壳反应物质；
步骤二：将1.5kg辛基酚聚氧乙烯醚、30kg去离子水0.9kg碳酸氢钠依次加入到预乳化釜中升温至75℃；
步骤三：加入0.25kg过硫酸铵及3%壳反应物质，保温30min；
步骤四：升温至84℃，先同步滴加核反应物质以及0.2kg过硫酸钾，滴加时间为3小时；后继续滴加壳反应物质及0.3kg过硫酸钠，滴加时间1小时；
步骤五：保温1小时降温到室温，加入0.4kg氨水调节PH值至8，加入2.
0kg己二酸二酰肼出料，得到水性丙烯酸酯乳液；
步骤六：按重量比将步骤五制得的水性丙烯酸酯乳液75kg、二丙二醇甲醚10kg、硅酮流平剂0.4kg、磷脂0.3kg、TL-20140高密度聚乙烯蜡乳液8.0kg、聚二甲基硅氧烷分散体0.4kg、丙烯酸增稠剂0.3kg、大分子聚硅氧烷分散体0.4kg复配，调节成膜状态即得成品水性漆。
对本实施例制备得到的水性漆，进行测试其各项指标如下：
耐冻融性：不变质，铅笔硬度（擦伤）：2H，耐划伤性（100g）：未划伤，耐水性（24h）：50h无异常，耐沸水性（15min）：无异常，耐酸性(60g/L，HCL,2h）：无异常，以上指标符合国家标准«室内用水性木器涂料»HG/T3828-2006B类指标要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于，所述水性漆由按重量配比的以下组分复配制得：
水性丙烯酸酯乳液70%-80%、成膜助剂5.0%-15%、流平剂0.2%-0.5%、润湿剂0.2%-0.5%、有机蜡乳液5.0%-10%、抗回黏助剂0.2%-0.5%、增稠剂0.1%-0.5%、大分子聚硅氧烷分散体0.1%-0.5%；
上述水性丙烯酸酯乳液由混合单体和辅助组分组成；
所述混合单体包括按重量配比的以下组分：甲基丙烯酸甲酯20%-30%、丙烯酸丁酯3.0%-8.0%、苯乙烯3.0%-5.0%、丙烯酸异辛酯3.0%-5.0%、甲基丙烯酸0.5%-1.5%、双丙酮丙烯酰胺0.5-1.0%、乙烯基三甲氧基硅烷0.5%-1.0%、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5%-1.0%；
所述辅助组分包括按重量配比的以下组分：乳化剂2.0%-5.0%、引发剂0.5%-1.0%、PH缓冲剂0.3%-1.2%、PH调节剂0.1%-0.6%、去离子水50%-60%、交联剂1.2%-2.3%。
2.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的任意一种或组合。
3.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述流平剂为硅酮流平剂，所述润湿剂为磷脂。
4.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述有机蜡乳液为TL-20140高密度聚乙烯蜡乳液，所述抗回黏助剂为聚二甲基硅氧烷分散体。
5.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述增稠剂为丙烯酸增稠剂，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
6.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述大分子聚硅氧烷分散体。
7.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任意一种或组合，所述PH调节剂为氨水。
8.按照权利要求1所述的水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆，其特征在于：所述PH缓冲剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的任意一种或组合，所述交联剂为己二酸二酰肼。
9.水性环保型高耐水、耐溶剂水性漆合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一： 按重量配比将25%-30%去离子水、1.0%-3.0%乳化剂、10%-15%甲基丙烯酸甲酯、3.0%-8.0%丙烯酸丁酯、3.0%-5.0%丙烯酸异辛酯、1.0%-2.0%苯乙烯、0.2%-1.0%甲基丙烯酸、0.5-1.0%双丙酮丙烯酰胺，依次加入到预乳化釜中搅拌30min，作为核反应物质； 按重量配比将10%-15%甲基丙烯酸甲酯、2.0%-3.0%苯乙烯、0.3%-0.5%甲基丙烯酸、0.5%-1.0%乙烯基三甲氧基硅烷、0.5%-1.0%γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀作为壳反应物质；
步骤二：按重量配比将1.0%-2.0%乳化剂、25%-30%去离子水、0.3%-1.2%PH缓冲剂依次加入到预乳化釜中升温至75℃；
步骤三：加入0.2%-0.3%引发剂及3%壳反应物质，保温30min；
步骤四：升温至84℃，同步滴加核反应物质以及0.1%-0.3%引发剂，滴加时间为2-3小时；后继续滴加壳反应物质及0.2%-0.4%引发剂，滴加时间1小时；
步骤五：保温1小时降温到室温，加入0.1%-0.6%的PH调节剂调节PH值至7-8，加入1.2%-2.3%交联剂出料，得到水性丙烯酸酯乳液；
步骤六：按重量比将步骤五制得的水性丙烯酸酯乳液70%-80%、成膜助剂5.0%-15%、流平剂0.2%-0.5%、润湿剂0.2%-0.5%、有机蜡乳液5.0%-10%、抗回黏助剂0.2%-0.5%、增稠剂0.1%-0.5%、大分子聚硅氧烷分散体0.1%-0.5%复配，调节成膜状态即得成品水性漆。
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