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一種水性丙烯酸樹脂涂料及其制備方法

文檔序號:9560026閱讀:1412來源:國知局
一種水性丙烯酸樹脂涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料,特別是涉及一種水性丙烯酸樹脂涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002] 目前,傳統(tǒng)溶劑型涂料在生產(chǎn)和使用過程中所釋放的有機揮發(fā)性物質(zhì)(V0C)產(chǎn)生 的污染已被排在汽車之后,列為城市主要的污染源,因此作為溶劑型涂料替代品之一的水 性涂料,已受到世界各國的重視。水性涂料是以水作為溶劑或分散介質(zhì)的涂料,最早的商品 化水性涂料是在20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的。基于其對環(huán)境的相容性和保護性,并具有節(jié)省資 源、節(jié)約能源的優(yōu)點,水性涂料產(chǎn)品很快就被市場接受,并逐漸發(fā)展擴大。日本、美國1986 年水性涂料分別占涂料總銷售量的18%和22%,英國1995年水性涂料產(chǎn)量占全國涂料總 產(chǎn)量的15%,我國從20世紀(jì)60年代開始研究水性涂料,目前的市場占有率雖然不是很高, 但卻具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003] 可用作水性涂料基料的樹脂包括醇酸、環(huán)氧、丙烯酸、聚氨酯和聚酯樹脂,另需添 加劑,如助溶劑、乳化劑、成膜助劑、增稠劑、消泡劑、催干劑、防霉殺菌劑、緩蝕劑等。其中, 水性丙烯酸樹脂涂料具有卓越的耐候、耐化學(xué)藥品性,優(yōu)良的保色性和附著力,具有高光澤 和持久性,廣泛用于汽車、家電、金屬制品等的表面保護和裝飾。不過,在用于保溫杯外表面 時,普通的水性丙烯酸樹脂涂料存在耐沖擊性、耐磨性和耐刮傷性不夠理想的問題。
[0004] 例如,公開號為CN102993867A、公開日為2013. 03. 27、申請人為安徽西格爾涂料 科技有限公司的中國專利申請公開了"一種保溫杯水性環(huán)保變色涂料的制備方法",其特征 在于:其各原料組分的重量比例為:水性丙烯酸樹脂35-45、乙二醇單丁醚4-6、正丁醇4-6、 變色粉4-6、甘油1-2、擴散劑MF 1-2、硅烷偶聯(lián)劑Z6040 0. 2-0. 3、二甲基硅油0. 20-0. 30、 去離子水40-45。將此涂料覆于保溫杯外壁,注入熱水前為黑色杯身,杯中倒入20度以上 的熱水后,圖案顯現(xiàn),冷卻復(fù)原。瞬間的變幻,神秘與驚喜立顯,傳遞出無限趣味、愛和歡樂。 然而,該涂料同樣存在耐沖擊性、耐磨性和耐刮傷性不夠理想的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種水性丙烯酸樹脂涂料,其具有較好的耐沖擊 性、耐磨性和耐刮傷性。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007] -種水性丙烯酸樹脂涂料,按重量份計,由以下組份制成:丙烯酸樹脂30~40份, 填料10~15份,偶聯(lián)劑2~4份,顏料1~4份,分散劑0· 2~0· 8份,溶劑20~25份, 防閃銹劑〇. 3~0. 8份,防沉劑1~2份,水性聚氨酯6~12份,P⑶L 8~10份,多孔粉 石英10~15份。
[0008] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述丙烯酸樹脂為水性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂。
[0009] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述填料為玻璃微珠或粉煤灰微珠。
[0010] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述偶聯(lián)劑為硅氧烷偶聯(lián)劑。
[0011] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述顏料為金紅石型納米二氧化鈦。
[0012] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述分散劑為聚羧酸鹽。
[0013] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述溶劑為去離子水。
[0014] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述防閃銹劑為有機螯合物類防閃銹劑。
[0015] 優(yōu)選地,本發(fā)明所述防沉劑為聚酰胺蠟。
[0016] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述水性丙烯酸樹脂涂料的制備方法。
[0017] 為解決上述技術(shù)問題,技術(shù)方案是:
[0018] -種水性丙烯酸樹脂涂料的制備方法,其步驟如下:
[0019] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩,然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘,得到細(xì)度為800目的多孔粉石英粉備用,球磨時介質(zhì)物料比為2:1,礦漿濃度為65 %,球 磨介質(zhì)為玻璃球;
[0020] (2)將YDH550加入乙酸水溶液中,水解1小時后得到改性溶液,將步驟⑴制得的 多孔粉石英粉與等重量的氨水混合,調(diào)節(jié)ph值為8,110°C下預(yù)熱3小時脫除水分,加入改性 溶液中,ll〇°C下超聲攪拌3小時,移至烘箱中110°C下干燥5小時,得到改性多孔粉石英備 用;
[0021] (3)按配方稱取各組分,將填料、偶聯(lián)劑、顏料、步驟(2)制得的改性多孔粉石英 粉以及一半的溶劑混合,加熱至60°C,800r/min速度下攪拌均勻后,用砂磨機研磨至細(xì)度 < 30 μπι,得到混合料,將丙烯酸樹脂、分散劑、防閃銹劑、防沉劑、水性聚氨酯、PCDL以及剩 余的溶劑加入混合料中,加熱至70°C,900r/min速度下攪拌均勻,得到水性丙烯酸樹脂涂 料。
[0022] 由上可見,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023] 1)PCDL是聚碳酸酯二醇的英文簡寫,其分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整,不含有酯鍵,具有很好 的彈性、柔韌性,與丙烯酸樹脂基體可形成強度較好的共混,在涂料受到外力沖擊時,柔性 較好的PCDL分子鏈段可有效吸收消耗沖擊能量,大大減少外力沖擊對丙烯酸樹脂基體造 成的破壞,從而有效提高涂料的耐沖擊性;此外,PCDL還有特別的彈性觸感,在受到外力刮 擦?xí)r會形成錯位,避免涂料受到刮擦外力的直接作用,從而有效提高涂料的耐刮傷性。
[0024] 2)多孔粉石英是一種火山沉積巖,其硬度比丙烯酸樹脂基體高很多,具有很好的 耐磨性能,不過其表面極性較高,容易團聚,而且表面存在很多的羥基,導(dǎo)致其表面呈較強 的親水疏油性,使其在丙烯酸樹脂基體中不能均勻分散,與基體之間的結(jié)合也較差,因而本 發(fā)明通過YDH550對其進行改性,YDH550是γ -氨丙基三乙氧基硅烷的英文簡寫,其水解 后產(chǎn)生了硅羥基,可與多孔粉石英表面的羥基發(fā)生鍵合反應(yīng),大大減少了羥基數(shù)量,將多孔 粉石英表面的親水疏油性變成了疏水親油性,使其能均勻分散于基體內(nèi)并形成界面強度較 高的結(jié)合,在涂料受到磨損作用時,基料受到的磨損被大大減少,取而代之的是多孔粉石英 承受大部分磨損,而由于多孔粉石英的耐磨性能較好,因此涂料整體受到的磨損被大幅度 減少,耐磨性得到了較大的提高。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明,在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發(fā)明,但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0026] 實施例1
[0027] 水性丙烯酸樹脂涂料,按重量份計,由以下組份制成:水性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂 35份,玻璃微珠12份,硅氧烷偶聯(lián)劑2份,金紅石型納米二氧化鈦4份,聚羧酸鹽0. 5份,去 離子水24份,有機螯合物類防閃銹劑0. 3份,聚酰胺蠟1. 2份,水性聚氨酯7份,P⑶L 9. 5 份,多孔粉石英15份。
[0028] 其制備方法的步驟如下:
[0029] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩,然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘,得到細(xì)度為800目的多孔粉石英粉備用,球磨時介質(zhì)物料比為2:1,礦漿濃度為65 %,球 磨介質(zhì)為玻璃球;
[0030] (2)將YDH550加入乙酸水溶液中,水解1小時后得到改性溶液,將步驟(1)制得的 多孔粉石英粉與等重量的氨水混合,調(diào)節(jié)ph值為8,110°C下預(yù)熱3小時脫除水分,加入改性 溶液中,ll〇°C下超聲攪拌3小時,移至烘箱中110°C下干燥5小時,得到改性多孔粉石英備 用;
[0031] (3)按配方稱取各組分,將玻璃微珠、硅氧烷偶聯(lián)劑、金紅石型納米二氧化鈦、步驟 (2)制得的改性多孔粉石英粉以及一半的去離子水混合,加熱至60°C,800r/min速度下攪 拌均勻后,用砂磨機研磨至細(xì)度< 30 μ m,得到混合料,將水性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、聚羧酸 鹽、有機螯合物類防閃銹劑、聚酰胺蠟、水性聚氨酯、PCDL以及剩余的去離子水加入混合料 中,加熱至70°C,900r/min速度下攪拌均勻,得到水性丙烯酸樹脂涂料。
[0032] 實施例2
[0033] 水性丙烯酸樹脂涂料,按重量份計,由以下組份制成:水性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂 40份,玻璃微珠10份,硅氧烷偶聯(lián)劑3. 5份,金紅石型納米二氧化鈦2. 5份,聚羧酸鹽0. 3 份,去離子水22份,有機螯合物類防閃銹劑0. 5份,聚酰胺蠟1. 5份,水性聚氨酯9份,PCDL 8份,多孔粉石英13份。
[0034] 其制備方法的步驟如下:
[0035] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩,然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘,得到細(xì)度為800目的多孔粉石英粉備用,球磨時介質(zhì)物料比為2:1,礦漿濃度為65 %,球 磨介質(zhì)為玻璃球;
[0036] (2)將YDH550加入乙酸水溶液中,水解1小時后得到改性溶液,將步驟(1)制得的 多孔粉石英粉與等重量的氨水混合,調(diào)節(jié)ph值為8,110°C下預(yù)熱3小時脫除水分,加入改性 溶液中,ll〇°C下超聲攪拌3小時,移至烘箱中110°C下干燥5小時,得到改性多孔粉石英備 用;
[0037] (3)按配方稱取各組分,將玻璃微珠、硅氧烷偶聯(lián)劑、金紅石型納米二氧化鈦、步驟 (2)制得的改性多孔粉石英粉以及一半的去離子水混合,加熱至60°C,800r/min速度下攪 拌均勻后,用砂磨機研磨至細(xì)度< 30 μ m,得到混合料,將水性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、聚羧酸 鹽、有機螯合物類防閃銹劑、聚酰胺蠟、水性聚氨酯、PCDL以及剩余的去離子水加入混合料 中,加熱至70°C,900r/min速度下攪拌均勻,得到水性丙烯酸樹脂涂料。
[0038] 實施例3
[0039] 水性丙烯酸樹脂涂料,按重量份計,由以下組份制成:水性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂 36份,陶瓷微珠14份,硅氧烷偶聯(lián)劑4份,金紅石型納米二氧化鈦1份,聚羧酸鹽0. 7份, 去離子水23份,有機螯合物類防閃銹劑0. 7份,聚酰胺蠟1份,水性聚氨酯10份,PCDL 8. 5 份,多孔粉石英11份。
[0040] 其制備方法的步驟如下:
[0041] (1)將多孔粉石英進行輥式破碎后過60目篩,然后加入攪拌球磨機中球磨60分 鐘,得到細(xì)度為800目的多孔粉石英
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