CN107033747A - 一种自清洁水漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自清洁水漆，包括如下重量份的组分：水性树脂：35‑50份水性丙烯酸改性环氧乳液、5‑20份氨基树脂；颜料：3‑20份钛白粉、1‑9份扩光粉、1份‑10份有机硅酮粉；助剂：0.1‑0.2份PH调节剂、0.1‑0.2份消泡剂、2‑5份成膜助剂、1份‑10份高效荷叶疏水剂、0.3‑0.5份润湿分散剂、0.3‑0.5份基材润湿剂、5‑10份去离子水、0.5‑1.0份增稠剂。本发明的自清洁水漆为超低VOC水性轻工业水漆，通过提高涂层的疏水性，来降低涂层与水接触的面积与时间，最终达到提高涂层耐水性能的目的。本发明还提供了一种将述的自清洁水漆于灯罩或金属的应用以及一种灯罩，该灯罩涂有所述的自清洁水漆。

Description

一种自清洁水漆
技术领域
本发明涉属于涂料技术领域，尤其是涉及一种自清洁水漆，应用于灯罩或金属。
背景技术
无论是在居家生活还是工作环境中，灯具是一种必不可少的照明和装饰设备。但是由于认为的疏忽和环境的影响，长时间使用灯具而不擦洗会使灯具飘落一层灰尘，既影响美观，又降低照明效果。特别是挂灯，更增添了擦洗的难度。本发明制备出一种自清洁的灯罩用涂料，通过降低涂层的表面张力，达到降低涂料表面灰尘污渍的粘黏的目的，从而减少擦洗带来的烦恼。
VOC含义：挥发性有机化合物(volatile organic compounds)；VOC是挥发性有机化合物的英文简称，通常所说的墙面漆中对人体有害的化学物质(重金属除外)就是指VOC。这些挥发性有机化合物包括甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。当VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经***，造成记忆力减退等严重后果。而常用的涂料为溶剂性涂料，常温下可以释放出甲苯、苯、二甲苯等多种挥发性有机化合物。即还污染环境，加重光化学烟雾污染、区域灰霾、酸雨等大气复合污，又给人带来健康危害。近年来，环境越来越恶化，雾霾越来越严重，社会对环保的要求越来越高，发展环保的涂料已经成为人们的共识。其中涂料水性化作为一种有效的途径，但是即便是水性涂料，任然含有一定量的VOC，所以开发出性能优良、VOC含量超低的涂料成为涂料行业的发展方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种自清洁水漆，其为超低VOC水性轻工业水漆，并且通过提高涂层的疏水性能，来降低涂层与水接触的面积与时间，最终达到提高涂层耐水性能的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种自清洁水漆，包括如下重量份的组分：
水性树脂：35-50份的水性丙烯酸改性环氧乳液、5-20份的氨基树脂；
颜料：3-20份钛白粉、1份-9份扩光粉、1份-10份有机硅酮粉；
助剂：0.1-0.2份的PH调节剂、0.1-0.2份的消泡剂、2-5份的成膜助剂、1份-10份高效荷叶疏水剂、0.3-0.5份的润湿分散剂、0.3-0.5份的基材润湿剂、5-10份的去离子水、0.5-1.0份的增稠剂。
进一步的，所述水性丙烯酸改性环氧乳液为同德的WPA5324。(与同类产品相比，快速的硬度增长，初期耐水性好，优异的防锈性能，一定的耐候性，机械及储存稳定性好，耐冻融)。
进一步的，所述氨基树脂为美国氰特Cymel 325氨基树(含高亚氨基的甲醚化氨基树脂，无须强酸催化剂便能快速固化)。
进一步的，所述的钛白粉为金红石类钛白粉，如，杜邦公司的R706或TPIAQUE公司的R-980中的1种或两种。
进一步的，扩光粉为美国迈图扩光粉TOSPEARL 105,其具有优异的润滑性，产生柔软、光滑、丝一般的感觉，添加到明树脂中，或者表面，可使透过光发散，作为降低反射光的光扩散材料使用，与平时使用的无机物系列的氧化钛硫酸钡等相比，有高穿透性、减少光线穿透率的浪费、提高清晰度的效果。
进一步的，所述成膜助剂为丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂AF(广州宇泰化工科技有限公司)和醇酯-12成膜助剂(美国伊士曼)。(二者比例1:1至1:2)。
进一步的，所述的高效荷叶疏水剂为有机硅、丙烯酸酯类聚合物、无机原料反应而成的微乳液，如成都市兆江化工科技有限公司的HY-4021高效荷叶疏水剂。
(该剂为新型有机硅、丙烯酸酯类聚合物、无机原料反应而成的高效荷叶疏水剂，具有双重疏水机理，有机物的高分子成膜性与建筑基面的表面形成一道既透气又憎水的保护膜，生成憎水基团，产生拒水功能，使雨水跌落在墙体表面如跌落在荷叶上那样滑落，不留水迹。无机物的渗透性与建筑物内层碱性物质发生交联反应，其生成物将建筑物内毛细通道堵塞，从而达到阻水、不渗的目的，水珠仍像在荷叶上一样滚动滑落，双重防护可使拒水效果治标又治本，达到长期疏水。)
进一步的，所述的有机硅酮粉为聚甲基硅倍半氧烷，如，广州巴泰化工有限公司的BT-9273硅酮粉。
(采用特殊工艺技术制成的真球形结构聚硅氧烷聚合物类的高性能有机无机杂化材料，具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块。主要性能表现在：(1)可以使涂料的使用温度增加；(2)可以提高涂料的力学性能；(3)可以使涂料具有显著的延迟燃烧特性)
进一步的，所述PH值调节剂为二甲基乙醇胺、多功能助剂AMP-95中的一种或两种。
进一步的，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂，如(迪高公司)TEGO的脱泡作用助剂Tego-902w、有机硅类消泡剂，如(比克公司)BYK的消泡作用助剂BYK-028两种混合物，比例在1:1左右。
进一步的，所述润湿分散剂为聚酯改性聚磷酸酯类分散剂，如(埃夫科纳)AFCONA的AFCONA-5010。AFCONA-5010专为钛白粉而设计的高效分散剂，在氨基烤漆里还具有催化反应的作用。
进一步的，所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂，如(迪高)TEGO的Tego-245、(埃夫科纳)AFCONA的AFCONA-3031中的一种或两种。两种助剂均可以起到增滑剂、流平剂的作用，使漆膜达看起来比较丰满。
进一步的，所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂，如宁柏迪的聚氨酯型增稠剂PS202，和碱溶涨型增稠剂，如宁柏迪的碱溶涨型增稠剂ASE60两种混合物，比例范围为1:1至2:1。
本发明还提供了一种自清洁水漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤a，按照所述原料配比，先将一半的去离子水、一半的PH值调节剂、润湿分散剂、一半的消泡剂、钛白粉、扩光粉及有机硅酮粉等进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟；
步骤b，通过研磨机进行研磨处理，细度小于25微米，合格待用；
步骤c，按照所述原料配比，将水性丙烯酸乳液加入到备料锅中，以500r/min的速度搅拌5分钟；然后将部分环保溶剂、一半的PH值调节剂、水的剩余部分等加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10分钟；然后陆续加入剩余的消泡剂、流平剂、疏水剂、基材润湿剂和氨基树脂，1200r/min的速度搅拌10分钟；然后加入步骤b的混合物，1200r/min的速度搅拌10分钟；依次加入增稠剂，1000r/min的速度搅拌10分钟，调整粘度至合格。(所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为70-90s)。
选用水性丙烯酸分散体，和高沸点环保的成膜助剂，得到高光泽、高装饰性、高疏水性的水性漆涂层，其中制备的水性涂料VOC≤20g/L，气味非常低，防止污染环境。
其为新型有机硅、丙烯酸酯类聚合物、无机原料反应而成的高效荷叶疏水剂，具有双重疏水机理，有机物的高分子成膜性与建筑基面的表面形成一道既透气又憎水的保护膜，生成憎水基团，产生拒水功能，使雨水跌落在墙体表面如跌落在荷叶上那样滑落，不留水迹。无机物的渗透性与建筑物内层碱性物质发生交联反应，其生成物将建筑物内毛细通道堵塞，从而达到阻水、不渗的目的，水珠仍像在荷叶上一样滚动滑落，双重防护可使拒水效果治标又治本，达到长期疏水。使涂料具有良好的荷叶双疏水性、自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能。
选用高沸点环保的成膜助剂AF(沸点℃242.7℃)和醇酯-12成膜助剂(美国伊士曼)剂(沸点247℃，)，两种成膜助剂均为环保助剂，是乳液聚合物的强溶剂。可以有效降低乳胶漆的最低成膜温度，提高乳胶漆的耐擦洗性及涂膜质量。能明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能和增进流平性；优异的湿膜性能、提高耐候性及展色性。
采用特殊工艺技术制成的真球形结构聚硅氧烷聚合物类的高性能有机无机杂化材料，具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强涂料的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能。另外作为杂化填料还具有以下优点:(1)可以使涂料的使用温度增加；(2)可以提高涂料的力学性能；(3)可以使涂料具有显著的延迟燃烧特性。
使用氨基树脂，大大提高涂料的硬度。
本发明还提供了一种将述的自清洁水漆于灯罩或金属的应用。
本发明还提供了一种灯罩，所述灯罩涂有上述的自清洁水漆。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
选用水性树脂体系，VOC≤20g/L，气味非常低，比现有料更加环保；
选用高效疏水剂和有机硅酮粉，达到良好的耐水、耐污效果，具有自清洁和耐擦洗性能，能轻松擦掉无尘粉笔、粉尘、虫屎和茶渍等多种涂鸦物质或生活污渍，反复污染擦拭持久性好；
搭配环保的成膜助剂，降低VOC含量；
选用丙烯酸改性环氧酯乳液作为成膜物质，与同类产品相比，具有更加优良的耐水、快干性能、耐黄变性能。
具体实施方式
各实施例的原料和重量分配比如下：
其中：所述水性丙烯酸改性环氧乳液为同德的WPA5324；所述氨基树脂为美国氰特Cymel 325氨基树；所述的钛白粉为金红石类钛白粉；所述的有机硅酮粉为聚甲基硅倍半氧烷，广州巴泰化工有限公司的BT-9273硅酮粉；所述成膜助剂为丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂AF(广州宇泰化工科技有限公司)和醇酯-12成膜助剂(美国伊士曼)，(二者比例1:1至1:2)；所述的高效荷叶疏水剂为有机硅、丙烯酸酯类聚合物、无机原料反应而成的微乳液，如成都市兆江化工科技有限公司的HY-4021高效荷叶疏水剂；所述PH值调节剂为二甲基乙醇胺、多功能助剂AMP-95中的一种或两种；所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂，如(迪高公司)TEGO的脱泡作用助剂Tego-902w、有机硅类消泡剂，如(比克公司)BYK的消泡作用助剂BYK-028两种混合物，比例在1:1左右；所述润湿分散剂为聚酯改性聚磷酸酯类分散剂，如(埃夫科纳)AFCONA的AFCONA-5010；所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂，如(迪高)TEGO的Tego-245、(埃夫科纳)AFCONA的AFCONA-3031中的一种或两种；所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂，如宁柏迪的聚氨酯型增稠剂PS202，和碱溶涨型增稠剂，如宁柏迪的碱溶涨型增稠剂ASE60两种混合物，比例范围为1:1至2:1。
其制备方法如下：
步骤a，按照所述原料配比，先将一半的去离子水、一半的PH值调节剂、润湿分散剂、一半的消泡剂、钛白粉、扩光粉及有机硅酮粉等进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟；
步骤b，通过研磨机进行研磨处理，细度小于25微米，合格待用；
步骤c，按照所述原料配比，将水性丙烯酸乳液加入到备料锅中，以500r/min的速度搅拌5分钟；然后将部分环保溶剂、一半的PH值调节剂、水的剩余部分等加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10分钟；然后陆续加入剩余的消泡剂、流平剂、疏水剂、基材润湿剂和氨基树脂，1200r/min的速度搅拌10分钟；然后加入步骤b的混合物，1200r/min的速度搅拌10分钟；依次加入增稠剂，1000r/min的速度搅拌10分钟，调整粘度至合格。(所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为70-90s。)
实施例1效果：在四个配方例子中成本最低，具有一定的自清洁性能，硬度最高，铅笔硬度为2H，具有一定的防护性能。
实施例2效果：在四个配方例子中成本一般，具有良好的自清洁性能，铅笔硬度为H-2H。具有一定的防护性能。
实施例3效果：在四个配方例子中成本一般，具有最好的自清洁性能，铅笔硬度为H。在四个配方中具有最好的的防护性能和较高的光泽，性价比最高。
实施例4效果：在四个配方例子中成本最高，具有较好的自清洁性能，铅笔硬度为H-2H。具有一定的防护性能和最高的光泽。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自清洁水漆，其特征在于，包括如下重量份的组分：
水性树脂：35-50份的水性丙烯酸改性环氧乳液、5-20份的氨基树脂；
颜料：3-20份钛白粉、1-9份扩光粉、1份-10份有机硅酮粉；
助剂：0.1-0.2份的PH调节剂、0.1-0.2份的消泡剂、2-5份的成膜助剂、1份-10份高效荷叶疏水剂、0.3-0.5份的润湿分散剂、0.3-0.5份的基材润湿剂、5-10份的去离子水、0.5-1.0份的增稠剂。
2.根据权利要求1所述的自清洁水漆，其特征在于，所述水性丙烯酸改性环氧乳液为同德的WPA5324；所述氨基树脂为美国氰特Cymel 325氨基树；所述的钛白粉为金红石类钛白粉。
3.根据权利要求1所述的自清洁水漆，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂AF和醇酯-12成膜助剂，所述的高效荷叶疏水剂为有机硅、丙烯酸酯类聚合物、无机原料反应而成的微乳液。
4.根据权利要求1所述的自清洁水漆，其特征在于，所述的有机硅酮粉为聚甲基硅倍半氧烷，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的自清洁水漆，其特征在于，所述PH值调节剂为二甲基乙醇胺、多功能助剂AMP-95中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的自清洁水漆，其特征在于，所述润湿分散剂为聚酯改性聚磷酸酯类分散剂，所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
7.根据权利要求1所述的自清洁水漆，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂。
8.一种自清洁水漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a，按照所述原料配比，先将一半的去离子水、一半的PH值调节剂、润湿分散剂、一半的消泡剂、钛白粉、扩光粉及有机硅酮粉等进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟；
步骤b，通过研磨机进行研磨处理，细度小于25微米，合格待用；
步骤c，按照所述原料配比，将水性丙烯酸乳液加入到备料锅中，以500r/min的速度搅拌5分钟；然后将环保溶剂、一半的PH值调节剂、水的剩余部分等加入到备料锅中，900r/min的速度搅拌10分钟；然后陆续加入剩余的消泡剂、流平剂、疏水剂、基材润湿剂和氨基树脂，1200r/min的速度搅拌10分钟；然后加入步骤b的混合物，1200r/min的速度搅拌10分钟；依次加入增稠剂，1000r/min的速度搅拌10分钟，调整粘度至合格。
9.将权利要求1-17任意一项所述的自清洁水漆于灯罩或金属的应用。
10.一种灯罩，其特征在于，所述灯罩涂有权利要求1-7任意一项所述的自清洁水漆。
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