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一种水性快干银粉漆及其制备方法.pdf

  • 上传人：v****
  • 文档编号：8902939
  • 上传时间：2021-01-10
  • 格式：PDF
  • 页数：10
  • 大小：684.54KB
    • 摘要
    申请专利号：

    CN201810833538.9

    		 申请日：

    20180726
    公开号：

    CN109207028A

    		 公开日：

    20190115
    当前法律状态：

    		有效性：

    审查中
    法律详情：

    IPC分类号：

    C09D163/10,C09D5/10

    		 主分类号：

    C09D163/10,C09D5/10
    申请人：

    河北晨阳工贸集团有限公司
    发明人：

    马春福,周泽钱,胡中源,董立志
    地址：

    072550 河北省保定市徐水区晨阳大街1号
    优先权：

    CN201810833538A
    专利代理机构：

    石家庄国为知识产权事务所

    		 代理人：

    郝伟
    PDF完整版下载： PDF下载
    内容摘要

    本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种水性快干银粉漆及其制备方法。所述水性快干银粉漆按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：40‑60％，pH调节剂：0.2‑0.5％，定向剂：0.5‑2％，环保助溶剂：5‑10％，分散剂：0.3‑0.5％，消泡剂：0.2‑0.5％，流平剂：0.4‑0.6％，防闪锈剂：2‑4％，基材润湿剂：0.3‑0.5％，水性铝粉颜料：6‑8％，增稠剂：1‑4％，去离子水：21‑35％。本发明提供的银粉漆干燥速度快，储存稳定性能优异、附着力强、耐候性优异，不仅形成的致密排列美观的外观效果，而且起到了非常优秀的防护装饰效果。

    权利要求书

    1.一种水性快干银粉漆，其特征在于：按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：40-60％，pH调节剂：0.2-0.5％，定向剂：0.5-2％，环保助溶剂：5-10％，分散剂：0.3-0.5％，消泡剂：0.2-0.5％，流平剂：0.4-0.6％，防闪锈剂：2-4％，基材润湿剂：0.3-0.5％，水性铝粉颜料：6-8％，增稠剂：1-4％，去离子水：21-35％。 2.如权利要求1所述的水性快干银粉漆，其特征在于：所述pH调节剂为二甲基乙醇胺或AMP-95中至少一种；和/或所述环保助溶剂为工业酒精、丙二醇丁醚或二丙二醇甲醚中的至少一种。 3.如权利要求1所述的水性快干银粉漆，其特征在于：所述定向剂为蜡乳液或聚酰胺蜡胺盐中的至少一种；和/或所述消泡剂为在聚乙二醇中的憎水固体和破泡聚硅氧烷混合物；和/或所述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。 4.如权利要求1所述的水性快干银粉漆，其特征在于：所述防闪锈剂为质量浓度为9-11％的亚硝酸钠水溶液。 5.如权利要求1所述的水性快干银粉漆，其特征在于：所述水性铝粉颜料为表面包覆10-20nm二氧化硅的铝粉颜料。 6.如权利要求1所述的水性快干银粉漆，其特征在于：所述增稠剂为碱溶胀缔合型增稠剂；和/或所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物或氟硅氧烷溶液中的至少一种；和/或所述流平剂为聚丙烯酸酯。 7.一种水性快干银粉漆的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：步骤a、按照如权利要求1～6任一项所述的原料配比称取各组分；步骤b、将称取的55-65wt％的去离子水、分散剂、35-45wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料搅拌处理，得到铝银浆；步骤c、将剩余的去离子水和环保助溶剂，以及称取的水性环氧丙烯酸乳液、pH调节剂、定向剂和消泡剂进行混料处理，得到第一混料；步骤d、在400-600rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为80-90s，得到所述水性快干银粉漆。 8.如权利要求7所述的水性快干银粉漆的制备方法，其特征在于：所述水性快干银粉漆的涂-4杯/20℃粘度为80-90s。 9.如权利要求7所述的水性快干银粉漆的制备方法，其特征在于：所述步骤b中搅拌处理的条件为：以400-600rpm的速度搅拌均匀，然后静置25-35min。 10.如权利要求7所述的水性快干银粉漆的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的混料处理的条件为：以600-800rpm的速度搅拌25-35min。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性快干银粉漆及其制备方法。

    背景技术

    随着人们对健康、安全、环保意识的不断增强和环保法规的不断强化，工业涂料水性化趋势越来越明显，促使涂料越来越向高固体分涂料、水性涂料等环保型涂料的方向发展，其中以水作为溶剂的水性涂料具有节省资源、低VOC排放量等优点从而获得迅速发展。

    水性银粉漆作为一种涂装材料，符合国家倡导的节能环保、关注职业健康政策导向。水性银粉漆是以水全部或部分代替有机溶剂作为分散介质，且以喷涂方式进行涂装的涂料，具有不易燃烧、气味小、施工简便、应用面广、适合大规模工业化连续生产等优势。但因为水性银粉漆的一些固有性质，使铝粉的贮存稳定性不好，易于漆液分层，使浸好的工件表面铝粉的排列粗糙，外观装饰效果及附着力达不到客户的使用需求，且耐候性差，限制了水性银粉漆的应用。

    发明内容

    针对现有储存稳定性能差、附着力差、耐候性差的问题，本发明提供一种水性快干银粉漆。

    以及，一种水性快干银粉漆的制备方法。

    为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

    一种水性快干银粉漆，按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：40-60％，pH调节剂：0.2-0.5％，定向剂：0.5-2％，环保助溶剂：5-10％，分散剂：0.3-0.5％，消泡剂：0.2-0.5％，流平剂：0.4-0.6％，防闪锈剂：2-4％，基材润湿剂：0.3-0.5％，水性铝粉颜料：6-8％，增稠剂：1-4％，去离子水：21-35％。

    相对于现有技术，本发明提供的水性快干银粉漆，具有以下优势：

    本发明采用水性环氧丙烯酸乳液为主要成膜物质，以环氧树脂中的环氧基与丙烯酸的羧基反应为主反应，以丙烯酸自身的聚合反应、体系中的环氧基与胺的反应为辅助反应，不仅加快涂料的成膜速度，加强了体系的内部结构，使体系的防腐性能、附着力、硬度大大提高，且采用水性成膜物质，制备的水性快干银粉漆的VOC≤50g/L。同时在铝粉颜料、定向剂、增稠剂等各组分的共同协同作用下，本发明提供的银粉漆干燥速度快，气味非常低，防止污染环境，具有良好的流平性和流动性。

    具体地，优选地，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺或AMP-95中至少一种。

    优选地，所述环保助溶剂为工业酒精、丙二醇丁醚或二丙二醇甲醚中的至少一种。

    优选地，所述定向剂为蜡乳液或聚酰胺蜡胺盐中的至少一种。

    优选地，所述消泡剂为在聚乙二醇中的憎水固体和破泡聚硅氧烷混合物。

    优选地，所述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。

    优选地，所述防闪锈剂为质量浓度为9-11％的亚硝酸钠水溶液。

    优选地，所述水性铝粉颜料为表面包覆10-20nm二氧化硅的铝粉颜料。

    铝粉颜料表面包覆二氧化硅，二氧化硅的颗粒形状规则，粒度分布均匀，在定向剂的作用下，铝粉颜料固定排列，同时二氧化硅颗粒被增稠剂吸附，且环氧树脂中的环氧基与丙烯酸的羧基反应生成的乳液颗粒、丙烯酸自身的聚合反应生成的乳液颗粒也被增稠剂吸附，颜料颗粒与乳液颗粒在增稠剂大分子架桥的微粒形成物理网交联结构，增强了漆膜的附着力与硬度，同时提高银粉漆的贮存稳定性，并且保证漆膜具有优异的耐水性、干燥性等，同时也具有不易燃烧、气味小、施工简便、适合浸涂的特点。

    优选地，所述增稠剂为碱溶胀缔合型增稠剂。

    碱溶胀缔合型增稠剂，在亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物，疏水基团之间由于憎水作用而发生聚集，使大分子链产生分子内和分子间缔合，对水溶液的流变性带来极大影响，稠剂中的亲油基团可以吸附乳液颗粒和颜料颗粒，这又增强了结构，且被增稠剂大分子架桥的微粒形成物理网交联结构，该网状结构可在剪切场中受到逐渐破坏，因此可以控制体系的流动性质。

    优选地，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物或氟硅氧烷溶液中的至少一种。

    优选地，所述流平剂为聚丙烯酸酯。

    进一步的，本发明还提供一种水性快干银粉漆的制备方法，至少包括以下步骤：

    步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；

    步骤b、将称取的55-65wt％的去离子水、分散剂、35-45wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料搅拌处理，得到铝银浆；

    步骤c、将剩余的去离子水和环保助溶剂，以及称取的水性环氧丙烯酸乳液、pH调节剂、定向剂和消泡剂进行混料处理，得到第一混料；

    步骤d、在400-600rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为80-90s，得到所述水性快干银粉漆。

    相对于现有技术，本发明提供的水性快干银粉漆的制备方法，制备方法简单，过程容易控制，适用于大规模生产。

    具体地，优选地，所述水性快干银粉漆的涂-4杯/20℃粘度为80-90s。

    优选地，所述步骤b中搅拌处理的条件为：以400-600rpm的速度搅拌均匀，然后静置25-35min。

    选择400-600rpm的搅拌速度，因为转速太快，铝粉包覆物遭到破坏。

    优选地，所述步骤c中的混料处理的条件为：以600-800rpm的速度搅拌25-35min。

    具体实施方式

    为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

    实施例1

    本发明实施例提供一种水性快干银粉漆，按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：40％，pH调节剂：0.2％，定向剂：1.6％，环保助溶剂：10％，分散剂：0.3％，消泡剂：0.2％，流平剂：0.4％，防闪锈剂：2％，基材润湿剂：0.3％，水性铝粉颜料：6％，增稠剂：4％，去离子水：35％。

    上述水性环氧丙烯酸乳液采用无锡迪爱生环氧有限公司(无锡DIC)提供的乳液；上述pH调节剂为DMAE(二甲基乙醇胺)；上述定向剂为蜡乳液，采用BYK-8421；上述环保助溶剂工业酒精；上述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-190；上述消泡剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-024；上述流平剂为聚丙烯酸酯，采用先创的PW-336；上述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，采用TEGO的Tego-100；上述增稠剂为碱溶胀缔合型，采用罗门哈斯；上述防闪锈剂为质量浓度为10％的亚硝酸钠水溶液；上述水性铝粉颜料为表面包覆15nm二氧化硅的铝粉颜料。

    上述水性快干银粉漆的制备方法，包括以下步骤：

    步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；

    步骤b、将所述60wt％的去离子水、分散剂、40wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料以500rpm的速度搅拌均匀，然后静置30min得到铝银浆；

    步骤c、将所述水性环氧丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的环保助溶剂、pH调节剂、定向剂和消泡剂以700rpm的速度搅拌30min，得到第一混料；

    步骤d、在500rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为85s，得到所述水性快干银粉漆。

    实施例2

    本发明实施例提供一种水性快干银粉漆，按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：45％，pH调节剂：0.3％，定向剂：2％，环保助溶剂：5％，分散剂：0.5％，消泡剂：0.5％，流平剂：0.4％，防闪锈剂：4％，基材润湿剂：0.3％，水性铝粉颜料：7％，增稠剂：3％，去离子水：32％。

    上述水性环氧丙烯酸乳液采用无锡迪爱生环氧有限公司(无锡DIC)提供的乳液；上述pH调节剂为AMP-95；上述定向剂为聚酰胺蜡胺盐，采用AQH800；上述环保助溶剂丙二醇丁醚；上述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-190；上述消泡剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-024；上述流平剂为聚丙烯酸酯，采用先创的PW-336；上述基材润湿剂为氟硅氧烷溶液，采用TEGO的Tego-510；上述增稠剂为碱溶胀缔合型，采用罗门哈斯；上述防闪锈剂为质量浓度为11％的亚硝酸钠水溶液；上述水性铝粉颜料为表面包覆10nm二氧化硅的铝粉颜料。

    上述水性快干银粉漆的制备方法，包括以下步骤：

    步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；

    步骤b、将所述55wt％的去离子水、分散剂、45wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料以600rpm的速度搅拌均匀，然后静置25min得到铝银浆；

    步骤c、将所述水性环氧丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的环保助溶剂、pH调节剂、定向剂和消泡剂以800rpm的速度搅拌25min，得到第一混料；

    步骤d、在600rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为90s，得到所述水性快干银粉漆。

    实施例3

    本发明实施例提供一种水性快干银粉漆，按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：50％，pH调节剂：0.2％，定向剂：1％，环保助溶剂：8％，分散剂：0.3％，消泡剂：0.4％，流平剂：0.6％，防闪锈剂：2％，基材润湿剂：0.5％，水性铝粉颜料：8％，增稠剂：1％，去离子水：28％。

    上述水性环氧丙烯酸乳液采用无锡迪爱生环氧有限公司(无锡DIC)提供的乳液；上述pH调节剂为质量比为1：1的AMP-95与DMAE的混合物；上述定向剂为蜡乳液与聚酰胺蜡胺盐的混合物，采用质量比为1：1的BYK-8421与AQH800的混合物；上述环保助溶剂二丙二醇甲醚；上述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-190；上述消泡剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-024；上述流平剂为聚丙烯酸酯，采用先创的PW-336；上述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物与氟硅氧烷溶液的混合物，采用质量比为1：1的TEGO的Tego-100与Tego-510的混合物；上述增稠剂为碱溶胀缔合型，采用罗门哈斯；上述防闪锈剂为质量浓度为9％的亚硝酸钠水溶液；上述水性铝粉颜料为表面包覆20nm二氧化硅的铝粉颜料。

    上述水性快干银粉漆的制备方法，包括以下步骤：

    步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；

    步骤b、将所述65wt％的去离子水、分散剂、35wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料以400rpm的速度搅拌均匀，然后静置35min得到铝银浆；

    步骤c、将所述水性环氧丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的环保助溶剂、pH调节剂、定向剂和消泡剂以600rpm的速度搅拌35min，得到第一混料；

    步骤d、在400rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为80s，得到所述水性快干银粉漆。

    实施例4

    本发明实施例提供一种水性快干银粉漆，按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：55％，pH调节剂：0.5％，定向剂：0.5％，环保助溶剂：7％，分散剂：0.4％，消泡剂：0.2％，流平剂：0.5％，防闪锈剂：3％，基材润湿剂：0.4％，水性铝粉颜料：7％，增稠剂：1.5％，去离子水：24％。

    上述水性环氧丙烯酸乳液采用无锡迪爱生环氧有限公司(无锡DIC)提供的乳液；上述pH调节剂为质量比为1：1的AMP-95与DMAE的混合物；上述定向剂为聚酰胺蜡胺盐，采用AQH800；上述环保助溶剂为质量比为1：1的丙二醇丁醚与二丙二醇甲醚的混合物；上述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-190；上述消泡剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-024；上述流平剂为聚丙烯酸酯，采用先创的PW-336；上述基材润湿剂为氟硅氧烷溶液，采用Tego-510；上述增稠剂为碱溶胀缔合型，罗门哈斯；上述防闪锈剂为质量浓度为10％的亚硝酸钠水溶液；上述水性铝粉颜料为表面包覆200nm二氧化硅的铝粉颜料。

    上述水性快干银粉漆的制备方法，包括以下步骤：

    步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；

    步骤b、将所述60wt％的去离子水、分散剂、38wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料以500rpm的速度搅拌均匀，然后静置30min得到铝银浆；

    步骤c、将所述水性环氧丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的环保助溶剂、pH调节剂、定向剂和消泡剂以700rpm的速度搅拌35min，得到第一混料；

    步骤d、在600rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为90s，得到所述水性快干银粉漆。

    实施例5

    本发明实施例提供一种水性快干银粉漆，按重量百分比计，包括如下组分：水性环氧丙烯酸乳液：60％，pH调节剂：0.4％，定向剂：0.5％，环保助溶剂：7.5％，分散剂：0.3％，消泡剂：0.2％，流平剂：0.5％，防闪锈剂：2％，基材润湿剂：0.3％，水性铝粉颜料：6％，增稠剂：1.3％，去离子水：21％。

    上述水性环氧丙烯酸乳液采用无锡迪爱生环氧有限公司(无锡DIC)提供的乳液；上述pH调节剂为AMP-95；上述定向剂为蜡乳液与聚酰胺蜡胺盐的混合物，采用质量比为1：1的BYK-8421与AQH800的混合物，上述环保助溶剂为质量比为1：1：1的工业酒精、丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚的混合物；上述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-190；上述消泡剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液，采用毕克公司的BYK-024；上述流平剂为聚丙烯酸酯，采用先创的PW-336；上述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，采用Tego-100；上述增稠剂为碱溶胀缔合型，采用罗门哈斯；上述防闪锈剂为质量浓度为10％的亚硝酸钠水溶液；上述水性铝粉颜料为表面包覆10nm二氧化硅的铝粉颜料。

    上述水性快干银粉漆的制备方法，包括以下步骤：

    步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；

    步骤b、将所述62wt％的去离子水、分散剂、43wt％的环保助溶剂和水性铝粉颜料以400rpm的速度搅拌均匀，然后静置30min得到铝银浆；

    步骤c、将所述水性环氧丙烯酸乳液、剩余的去离子水、剩余的环保助溶剂、pH调节剂、定向剂和消泡剂以800rpm的速度搅拌28min，得到第一混料；

    步骤d、在500rpm的搅拌速度下，将所述铝银浆加入到所述第一混料中，搅拌均匀，然后加入防锈助剂、基材润湿剂、流平剂和增稠剂，调整粘度为90s，得到所述水性快干银粉漆。

    为了更好的说明本发明实施例提供的水性快干银粉漆的特性，下面将实施例1、2、3、4、5制备的水性快干银粉漆进行性能测试。

    性能测试的检测标准按照HG/T 4758-2014中华人民共和国化工行业标准-水性丙烯酸树脂涂料进行检测。检测标准以及检测要求如下表1所示。

    表1检测标准

    对比例1为市场常规水性丙烯酸银粉漆产品，其中成膜物质为纯丙烯酸乳液，且铝粉颜料、增稠剂、防闪锈剂与本发明提供的实施例组分不同。将实施例1、2、3、4、5制备的水性快干银粉漆与对比例1进行性能检测，检测标准按照表1的标准，检测结果如表2所示。

    表2检测结果

    从表2中明显可以看出，本发明制备的水性快干银粉漆符合HG/T 4758-2014中华人民共和国化工行业标准-水性丙烯酸树脂涂料的检测标准，与对比例相比，本发明制备的银粉漆干燥速度快，储存稳定性能优异、附着力强、耐候性优异，更适用于所有常规水性铝粉漆应用的场所，如工件、零部件、车架等，适用于包括铁板、钢板、铝板等基材，不仅形成的致密排列美观的外观效果，而且起到了非常优秀的防护装饰效果。

    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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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    一种 水性 快干 银粉漆 及其 制备 方法
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