專利名稱：一種塑料用水性面漆及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及水性涂料技術(shù)，具體涉及一種塑料材料涂裝用的水性面漆及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，雖然塑料用涂料以油性涂料為主，但水性涂料的市場(chǎng)會(huì)隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和本身技術(shù)的逐漸完善而不斷上升，高性能與低VOC含量相結(jié)合的塑料用水性涂料具有更廣闊的應(yīng)用前景。開發(fā)水性塑料涂料勢(shì)必會(huì)更符合時(shí)代要求，最終將會(huì)取代油性涂料。我國(guó)水性塑料用涂料的研究十分活躍，但真正進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模尚很小，只在汽車、玩具、家電等少數(shù)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)有使用水性塑料涂料的情況，而且品種主要集中在聚氨酯水分散體、丙烯酸乳液與水性丙烯酸酯涂料，究其原因在于涂料水性化后涂膜綜合性能與油性涂料相比尚存在一定的差距。然而無(wú)論從環(huán)境方面考慮，還是從節(jié)能、節(jié)約成本角度出發(fā)，水性體系是關(guān)注的重點(diǎn)，隨著新的合成技術(shù)、新原材料的拓展，水性塑料涂料的發(fā)展空間會(huì)相應(yīng)增大。水性涂料是以水為分散介質(zhì)，不會(huì)腐蝕塑料底材，在塑料表面的附著非常困難，必須從成膜樹脂和水性涂料的組成、結(jié)構(gòu)和制備方法上進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，技術(shù)上有相當(dāng)大的難度。目前，可用于手機(jī)外殼、平板電腦外殼等塑料外殼的水性涂料很少，應(yīng)用也只局限于底漆，因?yàn)樗悦嫫岬木C合性能相對(duì)比較差。鑒于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中水性面漆的巨大空白，設(shè)計(jì)研發(fā)綜合性能好的水性涂料是一項(xiàng)迫在眉睫的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種綜合性能優(yōu)異，主要性能指標(biāo)可達(dá)到油性涂料性能水平的，適合用于塑料產(chǎn)品的水性面漆。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述水性面漆的制備方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述水性面漆的應(yīng)用。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下方案予以實(shí)現(xiàn)的 一種塑料用水性面漆，其配方由A和B組成，其中
(I)A由如下重量百分比的各物質(zhì)組成 羥基丙烯酸樹脂50 70% ；
潤(rùn)濕劑0. 5 1% ；
流平劑0. 2 0. 8% ；
消泡劑0. 1 0. 5% ；
去離子水觀 48% ；(2) B為聚異氰酸酯固化劑。上述A中，羥基丙烯酸樹脂采用美國(guó)氰特公司的Daotan VTff 6420、美國(guó)氰特公司的 Macrynal VSM 6299w、Bayer 公司的 ACURE 2720 或 Bayer 公司的 ACURE 2714 等中的任意一種或兩種。上述A中，潤(rùn)濕劑采用美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的EnviroGem AD01、美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的Surfynol 104E、德國(guó)EVONIK- degussa公司的TEGO沘0、德國(guó) EVONIK- degussa 公司的 TEGO 270 或德國(guó) EVONIK- degussa 公司的 TEGO WET KL 245 等中的任意一種或兩種或兩種以上。上述A中，流平劑采用美國(guó)氰特公司的Additol VXL 4930、德國(guó)EVONIK- degussa 公司的 TEGO Glide 482、德國(guó) EVONIK- degussa 公司的 TEGO Glide 450、BYK 公司的 Β (-380、Β (-333或Β (-380中的任意一種或兩種或兩種以上。上述A中，消泡劑采用德國(guó)EVONIK- degussa公司的TEGO 825、德國(guó)EVONIK-degussa 公司的 TEGO 810,BYK 公司的 ΒΚ20、Β (-022、Β (-(^8、Β (-080Α 或美國(guó)氰特公司的Additol VXff 4973等其中的一種或兩種或兩種以上。上述B中，聚異氰酸酯固化劑的類型為脂肪族，如采用Bayer公司的Acure 303、法國(guó)羅地亞公司的RH0D0C0AT X EZ-D 803或瑞典柏斯托公司的Easaqua WT 2102等中的一種或兩種。脂肪族聚異氰酸酯固化劑不黃變，最終形成的漆膜致密度較高，綜合性能優(yōu)異。上述配方中，B與A的使用比例為聚異氰酸酯固化劑的多異氰酸酯基團(tuán)與羥基丙烯酸樹脂的羥基當(dāng)量比(NC0/0H)為0. 8 1. 5。上述塑料用水性面漆的制備方法，其步驟如下所示
按照配方用量，先稱取羥基丙烯酸樹脂，然后在700r/min lOOOr/min的旋轉(zhuǎn)速度下加入潤(rùn)濕劑、流平劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再加入去離子水稀釋后，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入聚異氰酸酯固化劑，攪拌1 3小時(shí)至原料混合均勻，調(diào)整粘度至13 22秒(NK-2巖田杯在25°C常溫下測(cè)試)，過(guò)濾，出料，制備得到所需塑料用水性面漆。本發(fā)明的塑料用水性面漆經(jīng)檢測(cè)綜合性能好，可噴涂于手機(jī)外殼、平板電腦外殼等塑料外殼的底漆上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1.本發(fā)明塑料用水性面漆選擇綜合性能優(yōu)異的羥基丙烯酸樹脂作為主體樹脂，然后加入潤(rùn)濕劑、流平劑、消泡劑等助劑來(lái)提高材料的潤(rùn)濕、流平、消泡等效果，并且搭配聚異氰酸酯固化劑以增加面漆固化后漆膜的致密度，提高其耐溶劑、耐磨等性能，從而制備得到綜合性能優(yōu)異的塑料用水性面漆；
2.本發(fā)明的塑料用水性面漆，其是以水為分散介質(zhì)，不會(huì)腐蝕塑料底材或已噴涂底漆的底材，本發(fā)明采用的羥基丙烯酸樹脂和配套的潤(rùn)濕劑、流平劑，有效解決了水性面漆涂料附著困難的問(wèn)題；
3.本發(fā)明的塑料用水性面漆綠色環(huán)保，無(wú)需額外添加有機(jī)溶劑，基本上無(wú)VOC的排放， 不存在易燃易爆的危險(xiǎn)因素，而且噴涂設(shè)施易清洗；
4.對(duì)于水性涂料來(lái)說(shuō)，為了能穩(wěn)定水溶或分散于水中，其主要成膜物樹脂中，必然含有大量的親水基團(tuán)或親水物質(zhì)，若不加以轉(zhuǎn)化或消除，必然要影響涂層的耐水性，現(xiàn)有大多數(shù)水性涂料的耐水性還遠(yuǎn)不如同類型的油性涂料，這也是許多水性涂料難以大量應(yīng)用的制約因素之一；本發(fā)明的塑料用水性面漆，通過(guò)對(duì)其配方中各組份及用量的合理搭配，平衡了耐水性和其他性能的矛盾關(guān)系，從而獲得了綜合性能優(yōu)異的漆膜；
5.本發(fā)明的塑料用水性面漆制備簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述，但具體實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何限定。實(shí)施例1
本實(shí)施例的塑料用水性面漆，其配方由A和B組成，其中 (I)A由如下重量百分比的各物質(zhì)組成
羥基丙烯酸樹脂60% ；潤(rùn)濕劑0.5%流平劑0.4%消泡劑0.2%去離子水38.9%
(2) B為脂肪族聚異氰酸酯固化劑。上述羥基丙烯酸樹脂采用Bayer公司的A⑶RE 2714 ；
上述潤(rùn)濕劑采用美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的EnviroGem ADOl ； 上述流平劑采用德國(guó)EVONIK- degussa公司的TEGO Glide 482 ； 上述消泡劑采用德國(guó)EVONIK- degussa公司的TEGO 825 ； 上述脂肪族聚異氰酸酯固化劑采用Bayer公司的Acure 303。上述配方中，B與A的使用比例為聚異氰酸酯固化劑的多異氰酸酯基團(tuán)與羥基丙烯酸樹脂的羥基當(dāng)量比(NC0/0H)為1. 0。本實(shí)施例塑料用水性面漆的制備方法如下所示
先稱取ACURE 2714主體樹脂，然后在700r/min的轉(zhuǎn)速下加入EnviroGem ADOl潤(rùn)濕劑、TEGO Glide 482流平劑和TEGO 825消泡劑，混合攪拌均勻，再加入去離子水稀釋，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入Acure 303，攪拌1_3小時(shí)至原料混合均勻，將體系粘度為14秒(NK-2巖田杯在25°C常溫下測(cè)試)，過(guò)濾，出料，得到塑料用水性面漆。實(shí)施例2
本實(shí)施例的塑料用水性面漆，其配方由A和B組成，其中 (I)A由如下重量百分比的各物質(zhì)組成
羥基丙烯酸樹脂54% ；
潤(rùn)濕劑0. 7%
流平劑0. 2%
消泡劑0. 1%
去離子水45% ；
(2) B為脂肪族聚異氰酸酯固化劑。
上述羥基丙烯酸樹脂采用美國(guó)氰特公司的Macrynal VSM 6299w ； 上述潤(rùn)濕劑采用德國(guó)EVONIK- degussa公司的TEGO WET KL 245 ；上述流平劑采用美國(guó)氰特公司的Additol VXL 4930 ； 上述消泡劑采用BI公司的BI-022。上述聚異氰酸酯固化劑采用瑞典柏斯托公司的fesaqua WT 2102。上述配方中，B與A的使用比例為聚異氰酸酯固化劑的多異氰酸酯基團(tuán)與羥基丙烯酸樹脂的羥基當(dāng)量比(NC0/0H)為1. 2。本實(shí)施例塑料用雙組份水性面漆的制備方法如下所示
先稱取Macrynal VSM主體樹脂，然后在700r/min的轉(zhuǎn)速下加入TEGO WET KL
245潤(rùn)濕劑、Additol VXL 4930流平劑、BK22消泡劑，混合攪拌均勻，再加入去離子水稀釋，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入fesaqua WT 2102，攪拌1_3小時(shí)至原料混合均勻。將體系粘度調(diào)整為16秒(NK-2巖田杯在25°C常溫下測(cè)試)，過(guò)濾，出料，得到塑料用水性面漆。將實(shí)施例1和實(shí)施例2制備的塑料用水性面漆進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如表1所示。
表1塑料用水性面漆性能測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1 一種塑料用水性面漆，其配方由A和B組成，其中 (I)A由如下重量百分比的各物質(zhì)組成羥基丙烯酸樹月丨.丙烯酸樹脂50 70% ；.劑0. 5 1% ；潤(rùn)濕劑流平劑消泡劑去離子水子水28 48% ；0. 2 0. 8% ； 0. 1 0. 5% ；(2) B為聚異氰酸酯固化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料用水性面漆，其特征在于所述羥基丙烯酸樹脂采用美國(guó)氰特公司的Daotan VTff 6420、美國(guó)氰特公司的Macrynal VSM 6299w、Bayer公司的 ACURE 2720或Bayer公司的ACURE 2714等中的任意一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料用水性面漆，其特征在于所述潤(rùn)濕劑采用美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的EnviroGem ADO1、美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的Surfyno 1 104E、德國(guó) EVONIK- degussa公司的TEGO 沘0、德國(guó)EVONIK- degussa公司的TEGO 270或德國(guó)EVONIK-degussa公司的TEGO WET KL 245等中的任意一種或兩種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料用水性面漆，其特征在于所述流平劑采用美國(guó)氰特公司的 Additol VXL 4930、德國(guó) EVONIK- degussa 公司的 TEGO Glide 482、德國(guó) EVONIK-degussa 公司的 TEGO Glide 450、BYK 公司的 BYK-380、BYK-333 或 BYK-380 中的任意一種或兩種或兩種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料用水性面漆，其特征在于所述消泡劑采用德國(guó) EVONIK- degussa 公司的 TEGO 825、德國(guó) EVONIK- degussa 公司的 TEGO 810、BYK 公司的 BYK-020,BYK-022,BYK-028,BYK-080A 或美國(guó)氰特公司的 Additol VXff 4973 等其中的一種或兩種或兩種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料用水性面漆，其特征在于所述聚異氰酸酯固化劑的類型為脂肪族，如采用Bayer公司的Acure 303、法國(guó)羅地亞公司的RH0D0C0AT X EZ-D 803 或瑞典柏斯托公司的fesaqua WT 2102等中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料用水性面漆，其特征在于所述聚異氰酸酯固化劑的多異氰酸酯基團(tuán)與羥基丙烯酸樹脂的羥基當(dāng)量比為0. 8 1. 5。
8.一種制備權(quán)利要求1-7所述任一項(xiàng)一種塑料用水性面漆的制備方法，其特征在于 該制備方法包括如下步驟按照配方用量，先稱取羥基丙烯酸樹脂，然后在700r/min lOOOr/min的旋轉(zhuǎn)速度下加入潤(rùn)濕劑、流平劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再加入去離子水稀釋后，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入聚異氰酸酯固化劑，攪拌1 3小時(shí)至原料混合均勻，調(diào)整粘度至13 22秒(NK-2巖田杯在25°C常溫下測(cè)試)，過(guò)濾，出料，制備得到所需塑料用水性面漆。
9.權(quán)利要求1-7所述任一項(xiàng)一種塑料用水性面漆的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用是將該塑料用水性面漆噴涂于手機(jī)外殼、平板電腦外殼等塑料外殼的底漆上。
全文摘要
一種塑料用水性面漆及其制備方法和應(yīng)用，組份為羥基丙烯酸樹脂、潤(rùn)濕劑、流平劑、消泡劑、去離子水和脂肪族聚異氰酸酯固化劑；制備方法為按照配方用量，先稱取羥基丙烯酸樹脂，然后在高速攪拌下加入潤(rùn)濕劑、流平劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再加入去離子水稀釋后，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入聚異氰酸酯固化劑，攪拌至原料混合均勻，調(diào)整粘度至13～22秒(NK-2巖田杯在25℃常溫下測(cè)試)，過(guò)濾，出料，制備得到所需塑料用水性面漆；應(yīng)用時(shí)將該塑料用水性面漆噴涂于手機(jī)外殼、平板電腦外殼等塑料外殼的底漆上。本發(fā)明以水為分散介質(zhì)無(wú)腐蝕，采用羥基丙烯酸樹脂解決了水性面漆涂料附著困難的問(wèn)題，易于實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C09D133/00GK102504660SQ20111036095
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者畢英慧, 趙宇亮, 陳盛洪 申請(qǐng)人:東莞勁勝精密組件股份有限公司