CN112391106A - 一种垃圾箱防污自洁砂面涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾箱防污自洁砂面涂料及其制备方法，包括如下重量份的组分：水性羟基丙烯酸乳液分散体40‑60份、颜料3‑6份、分散剂0.5‑1份、消泡剂0.2‑0.5份、流平剂0.3‑0.5份、砂面粉5‑10份、助溶剂2‑3份、疏水剂2‑3份、有机硅改性异氰酸酯10‑20份。本发明实现了垃圾箱表面长效防污自清洁效果，使用后防止锈蚀、减缓老化。

Description

一种垃圾箱防污自洁砂面涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种垃圾箱防污自洁砂面涂料及其制 备方法。
背景技术
在垃圾分类处理转运的过程中装载的容器是其中很关键的一个环节，垃圾 对容器的腐蚀造成容器的损毁，进一步加剧垃圾对地球环境产生巨大的挑战。
专利CN107603376A公开了水性涂料及其制备方法，该重防腐涂料具有优 良的施工性能，合适的粘度、流挂性能、快速干燥能力，漆膜机械性能；优秀 的附着力、柔韧性、抗冲击能力以及良好的耐腐蚀性能，解决的是箱厂生产线 条件下的早期耐水性、长期耐水解性、初期硬度、漆膜干燥性能及各种漆膜弊 病。减少成膜助剂的用量，降低VOC含量，达到合适的光泽和硬度情况下，降 低成膜温度，在冬季低温条件下也拥有较好施工性能。专利CN106893437A公 开了水性木蜡漆及其制备方法，水性木蜡漆以水性羟基丙烯酸树脂和硅氧烷物 交联而成的固化物为漆膜。由于该漆膜含有硅氧链段，具有较大的硬度和较好 的耐磨性，由于以水为溶剂，因此具有较低的VOC。专利CN106632947A公开 一种异氰酸酯固化剂的合成方法，工艺的反应温度上升不剧烈，速度可控，合 成出来的聚异氰酸酯粘度低，可以直接应用与双组分的聚氨酯涂料行业中；将 硅氧键和天门冬氨酸酯结构引入到聚氨酯中，可有效提高聚氨酯涂膜的附着力、 提高耐高温、耐老化、耐盐雾等性能；具有极大的市场前景和经济价值。
但由于垃圾桶使用环境复杂，现有垃圾箱采用的涂料，防污防腐性能差， 表面易沾污，无法长时间在户外使用，易生锈粉化等；随着紫外线照射时间长， 涂层或塑料被催化分解，导致粉化、开裂等老化现象，服役寿命大大缩短。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种垃圾箱防污自洁砂面 涂料及其制备方法，从而实现涂料长效防污防腐自清洁效果，使用后减缓老化、 提高表面抗沾污性能。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：
垃圾箱防污自洁砂面涂料，水性羟基丙烯酸树脂40-60份、分散剂0.5-1份、 颜料3-6份、消泡剂0.2-0.5份、水10-15份、助溶剂2-3份、流平剂0.3-0.5 份、疏水剂2-3份、砂面粉5-10份、有机硅改性异氰酸酯10-20份。
具体的，所述分散剂为高分子量聚氨酯；高分子量分散剂可提供较大的空 间位阻，达到长期不浮色、不团聚沉淀。
具体的，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，含气相二氧化硅；气相二氧化 硅可长期储存时破微泡。
具体的，所述流平剂为聚醚硅氧烷共聚物。
具体的，所述助溶剂为二乙二醇单丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二 丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯的单独一种或多种组合。
具体的，所述疏水剂为高分子量硅氧烷在水中的分散体；其可与固化剂中 的有机硅形成多维有机硅网状结构，从而大大降低表面张力，提高表面疏水性。
具体的，所述颜料包括钛白粉、大红、炭黑、酞青绿、酞青蓝、有机中黄、 有机橙色中一种或两种以上组合。
具体的，所述砂面粉为高分子量聚丙烯蜡。其特点在于化学性质稳定，耐 紫外线、耐光、耐热、耐酸碱。经过表面处理，易分散，具有优越的耐溶剂性。 跟树脂相溶性好，在体系中，不会产生漂浮、沉淀及发白现象。不含硅酮成分， 不影响重涂附着性。作为功能助剂可减少摩擦系数，同时提高优良的抗刮耐磨 表面性能，赋予涂膜表面极佳硬度、平滑性、抗刮损性。
具体的，所述有机硅改性异氰酸酯为聚硅氧烷改性水可分散型异氰酸酯， 是一款亲水性多异氰酸酯，易于乳化，水分散性好，具有耐水性极佳的优点， 特别是初期耐水性极佳，耐盐雾性能。具体的有机硅改性异氰酸酯的制备方法 如下：将100％固含的油性异氰酸酯固化剂加入到反应釜中，搅拌中加入磺酸盐 固化剂中间体，搅拌10分钟后慢慢滴入KH560有机硅偶联剂，后加入二甲基 环己胺，在氮气保护下升温到80℃，恒温反应3小时，降温过滤出釜即得有机 硅改性异氰酸酯。有别于普通市面的水性异氰酸酯固化剂，水性乳化剂、中和 剂的加入会导致耐水性的耐水性大大降低，本发明的有机硅改性固化剂能大大提高水性聚氨酯的耐水性，耐候性。
具体的垃圾箱防污自洁砂面涂料制备方法如下：
按配方组分比例取部分水性羟基丙烯酸树脂、分散剂在分散机内混合均匀， 加入颜料、消泡剂混合搅拌均匀后进行研磨；
用水清洗过滤出来，再次加入水性羟基丙烯酸树脂、流平剂、疏水剂混合 搅拌均匀，最后调漆阶段加入砂面粉，喷涂时加入有机硅改性异氰酸酯。
所述颜料预先进行研磨，研磨颗粒至直径不大于10μm。
与现有技术相比，本发明垃圾箱防污自洁砂面涂料及其制备方法的有益效 果主要体现在：
本发明的创新点在于用砂面粉来增大接触角度，减少垃圾与涂层的表面张 力，用疏水剂进一步加大表面疏水抗污效果，用有机硅改性异氰酸酯提高涂层 的耐水性、耐候性。垃圾箱防污自洁砂面涂料具有优异的耐水性能、长效防污 防腐自清洁效果，使用后减缓老化。有机硅改性异氰酸酯与水性羟基树脂形成 致密的涂层，提升抗粘污能力；涂料使用后，不易开裂、不变色、长效耐用。
说明书附图
图1为本发明的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料的涂层砂面疏水微观放大效 果图。
图2为本发明的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料的耐水性测试结果对比图。
图3为本发明的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料的耐沾污性测试结果对比图。
图4为本发明的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料的耐人工老化测试结果对比 图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。
实施例1：
垃圾箱防污自洁砂面涂料，水性羟基树脂20kg，分散剂0.5kg，消泡剂0.2kg， DPP红色颜料6kg，搅拌均匀，后上研磨设备进行研磨，达到10μm以下时， 用纯净水20.8kg清洗机台，将清洗的水和上半部分的浆料打开后，添加剩余的 水性羟基树脂25kg，搅拌中加入助溶剂DPM1kg，DPNB1kg，打开后加入流平 剂0.5kg，疏水剂2kg，最后添加砂面粉10kg，使用时再配比13kg的改性异氰 酸酯固化剂，搅拌均匀，加水稀释到喷涂粘度使用，即得到垃圾箱防污自洁砂 面涂料。
有机硅改性异氰酸酯的制备方法如下：将100％固含的油性异氰酸酯固化剂 加入到反应釜中，搅拌中加入磺酸盐固化剂中间体，搅拌10分钟后慢慢滴入KH560有机硅偶联剂，后加入二甲基环己胺，在氮气保护下升温到80℃，恒温 反应3小时，降温过滤出釜即得有机硅改性异氰酸酯。
垃圾箱防污自洁砂面涂料制备方法：按配方组分比例取部分水性羟基丙烯 酸树脂、分散剂在分散机内混合均匀，加入颜料、消泡剂混合搅拌均匀后进行 研磨，颜料预先进行研磨，研磨颗粒至直径不大于10μm；用水清洗过滤出来， 再次加入水性羟基丙烯酸树脂、流平剂、疏水剂混合搅拌均匀，最后调漆阶段 加入砂面粉，喷涂时加入有机硅改性异氰酸酯。
实施例2：
垃圾箱防污自洁砂面涂料，水性羟基树脂20kg，分散剂0.5kg，消泡剂0.3kg， 酞青绿颜料5kg，搅拌均匀，后上研磨设备进行研磨，达到10μm以下时，用 纯净水15.2kg清洗机台，将清洗的水和上半部分的浆料打开后，添加剩余的水 性羟基树脂30kg，搅拌中加入助溶剂DPM1kg，DPNB1.5kg，打开后加入流平 剂0.4kg，疏水剂2kg，最后添加砂面粉10kg，使用时再配比14kg的改性异氰 酸酯固化剂，搅拌均匀，加水稀释到喷涂粘度使用。
有机硅改性异氰酸酯、垃圾箱防污自洁砂面涂料的制备方法同实施例1。
实施例3：
垃圾箱防污自洁砂面涂料，水性羟基树脂20kg，分散剂1kg，消泡剂0.4kg， 炭黑颜料3kg，搅拌均匀，后上研磨设备进行研磨，达到10μm以下时，用纯 净水8.9kg清洗机台，将清洗的水和上半部分的浆料打开后，添加剩余的水性羟 基树脂40kg，搅拌中加入助溶剂二乙二醇丁醚1.5kg，DPNB1.5kg，打开后加入 流平剂0.5kg，疏水剂1kg，最后添加砂面粉5kg，使用时再配比17kg的改性异 氰酸酯固化剂，搅拌均匀，加水稀释到喷涂粘度使用。
有机硅改性异氰酸酯、垃圾箱防污自洁砂面涂料的制备方法同实施例1。
对照组：
垃圾箱涂料，水性羟基树脂20kg，分散剂0.5kg，消泡剂0.2kg，DPP红色 颜料6kg，搅拌均匀，后上研磨设备进行研磨，达到10μm以下时，用纯净水 32.8kg清洗机台，将清洗的水和上半部分的浆料打开后，添加剩余的水性羟基 树脂25kg，搅拌中加入助溶剂DPM1kg，DPNB1kg，打开后加入流平剂0.5kg， 使用时再配比13kg的异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，加水稀释到喷涂粘度使用， 即得到垃圾箱防污自洁砂面涂料。
通过实施例配方制备的垃圾箱防污自洁砂面涂料的涂层砂面疏水微观放大 效果图，如图1。
对空白试验与实施例1-3制备的涂料进行相关性能测试。
对对照组与实施例1-3制备的涂料进行性能测试，耐水性(单位：小时) 测试结果，如图2。
对对照组与实施例1-3制备的涂料进行性能测试，耐沾污性(0-10级) 耐污测试无国标可参考，本实施例参考瓷砖表面抗污方法：将喷涂好的实施例 板浸泡在污水中，2小时后拿出，按擦拭干净程度评判。0级最差，10级最佳。 测试结果，如图3。
对对照组与实施例1-3制备的涂料进行性能测试，耐人工老化(单位：小时) 测试结果，如图4。
应用上述实施例时，垃圾箱防污自洁砂面涂料具有优异的耐水性能、防污 性能、较好的粘接强度，形成涂层致密表层，提升抗污能力，实施例2中，配 比达到试验最优；涂料使用后，不易开裂、不变色、长效耐用。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于 本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：水性羟基丙烯酸树脂40-60份、分散剂0.5-1份、颜料3-6份、消泡剂0.2-0.5份、水10-15份、助溶剂2-3份、流平剂0.3-0.5份、疏水剂2-3份、砂面粉5-10份、有机硅改性异氰酸酯10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：所述分散剂为高分子量聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，含气相二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：所述砂面粉为高分子量聚丙烯蜡。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：所述疏水剂为高分子量硅氧烷在水中的分散体。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：所述流平剂为聚醚硅氧烷共聚物；所述助溶剂为二乙二醇单丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯的一种或二种组合；所述颜料包括钛白粉、大红、炭黑、酞青绿、酞青蓝、有机中黄、有机橙色中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：所述有机硅改性异氰酸酯为聚硅氧烷改性水可分散型异氰酸酯。
8.根据权利要求7所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料，其特征在于：有机硅改性异氰酸酯由以下制备方法获得：将100％固含的油性异氰酸酯固化剂加入到反应釜中，搅拌中加入磺酸盐固化剂中间体，搅拌10分钟后慢慢滴入KH560有机硅偶联剂，后加入二甲基环己胺，在氮气保护下升温到80℃，恒温反应3小时，降温过滤出釜即得有机硅改性异氰酸酯。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料制备方法，其特征在于：按配方组分比例取部分水性羟基丙烯酸树脂、分散剂在分散机内混合均匀，加入颜料、消泡剂混合搅拌均匀后进行研磨；用水清洗过滤出来，再次加入水性羟基丙烯酸树脂、流平剂、疏水剂混合搅拌均匀，最后调漆阶段加入砂面粉，喷涂时加入有机硅改性异氰酸酯。
10.根据权利要求9所述的一种垃圾箱防污自洁砂面涂料制备方法，其特征在于：所述颜料预先进行研磨，研磨颗粒至直径不大于10μm。
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