CN109913060A - 水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法，水性丙烯酸氨基烤漆按质量份数计，包括以下原料组份：树脂：环氧改性丙烯酸树脂15‑20份、水性聚酯烤漆树脂15‑20份、水性氨基树脂6‑8份；助剂：助溶剂3‑5份、pH调节剂1‑3份、消泡剂0.2‑0.4份、分散剂0.5‑1.5份、基材润湿剂0.3‑0.5份、去离子水20‑30份、流平剂0.2‑0.4份；以及颜料3‑30份。本申请选用水性聚酯烤漆树脂为辅助树脂，交联固化后，漆膜具有极好的硬度和柔韧性的平衡、稳定性好，喷涂一遍的膜厚可达15‑20微米，能够显著提高单次的喷涂厚度，从而提高喷涂施工效率。
Description
技术领域
本申请属于涂料技术领域，具体涉及一种水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法。
背景技术
丙烯酸氨基烤漆具有良好的丰满度、光泽、硬度、耐候性、保光性、保色性、耐化学性等，在汽车、摩托车、自行车、五金、油墨等行业上应用十分广泛。目前，国内的丙烯酸氨基烤漆还是以溶剂型体系为主，在环保方面的一个大问题就是VOC的排放，VOC的排放对环境及人类的身体健康都造成了极大的危害。丙烯酸氨基烤漆的水性化是未来发展的重要方向。
采用现有的丙烯酸氨基烤漆，在不进行重涂的情况下，一般烤漆体系在 W-71喷枪扫两遍的情况下，只有15-25um的膜厚。对于一些对膜厚要求较高的用户，现有的丙烯酸氨基烤漆达不到其期望的效果，而且在实际喷涂施工中费时费力。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种有利于提高喷涂厚度的水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法。
根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种水性丙烯酸氨基烤漆，按质量份数计，其包括以下原料组份：
树脂：环氧改性丙烯酸树脂15-20份、水性聚酯烤漆树脂15-20份、水性氨基树脂6-8份；
助剂：助溶剂3-5份、pH调节剂1-3份、消泡剂0.2-0.4份、分散剂0.5-1.5 份、基材润湿剂0.3-0.5份、去离子水20-30份、流平剂0.2-0.4份；
以及颜料3-30份。
在本申请的一些实施例中，所述环氧改性丙烯酸树脂采用湖南智涂环保科技有限公司的水分散性环氧改性丙烯酸树脂ZTC-018。该树脂具有良好的水溶性，与水性氨基树脂、水性聚酯烤漆树脂配合使用，能够调配成单组份的水性烤漆，具有极佳的稳定性。该树脂配漆烘烤成膜后具有极好的硬度、附着力、耐酒性、耐水性、耐溶剂性和耐候性能，并且该树脂中含有一定量的柔性链段(醚键)，使得漆膜兼具高硬度及良好的柔韧性。
在本申请的一些实施例中，所述水性聚酯烤漆树脂采用常州华科聚合物股份有限公司的水性聚酯烤漆树脂W821-70，该树脂具有高光泽和丰满度、综合耐性佳。
在本申请的一些实施例中，所述水性氨基树脂采用中国台湾长春化工的氨基树脂MR-625。该树脂具有硬度高、耐候性强、耐化性好、快干、高光泽等优点。
在本申请的一些实施例中，所述助溶剂采用美国陶氏化工的二乙二醇丁醚。该二乙二醇丁醚是性能优良的低毒高级工业溶剂。在本申请中，其主要用于调整溶剂的挥发梯度。
在本申请的一些实施例中，所述pH值调节剂采用德国巴斯夫公司的二甲基乙醇胺。该二甲基乙醇胺是一种高效的胺中和剂，可作为pH值调整、稳定及辅助溶剂等。
在本申请的一些实施例中，所述消泡剂采用磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂或有机硅类消泡剂。磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂可以采用MOUSSEX公司的消泡抑泡剂941PL，该消泡抑泡剂941PL少量添加在水性涂料体系中，并不会影响漆膜的外观，而且还具备良好的消泡、抑泡效果。有机硅类消泡剂可以采用比克BYK公司的消泡作用助剂BYK-028和BYK024。两种类型的消泡作用助剂BYK-028和BYK024混合使用时，比例为1:2-2:1，优选比例1:1。
在本申请的一些实施例中，所述分散剂采用含高颜料亲和基团的聚合物溶液。例如，可以采用毕克BYK公司的BYK-190和迪高TEGO公司的 tego-760w中的一种或者两种。这些高分子量助剂通过空间位阻使颜料解絮凝。由于解絮凝的颜料颗粒很小，从而可获得高光泽、增进颜色强度。此外，还能够增加透明度和遮盖力。同时，能够降低粘度，改进流平性，提高颜料的含量。
在本申请的一些实施例中，所述基材润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。例如，可以采用迪高TEGO公司的Tego-4100和埃夫科纳AFCONA 公司的AFCONA-3031中的一种或两种。这两种助剂均可以起到增滑剂、流平剂的作用，使漆膜达看起来更加丰满。
根据本申请实施例的第二方面，本申请还提供了一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法，其包括以下步骤：
步骤a，按照所述原料配比，先将1/3的环氧改性丙烯酸树脂、1/2的去离子水、1/3的PH值调节剂、分散剂、1/2的消泡剂、1/2的助溶剂、颜料进行混合，以800-1200r/min的速度搅拌20-40分钟；搅拌均匀后进行研磨，细度小于等于10-20微米，研磨完成后得到研磨浆，备用。
步骤b，按照所述原料配比，在转速为400-800r/min的搅拌条件下，依次加入2/3的环氧改性丙烯酸树脂、全部的水性聚酯烤漆树脂、1/2的助溶剂、1/2的PH值调节剂、步骤a得到的研磨浆、1/2的消泡剂、基材润湿剂、流平剂、1/2的去离子水，然后以800-1200r/min的转速搅拌5-15分钟，调整粘度至规定粘度。
所述步骤b中，规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为 60-90s。
根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请选用环氧改性丙烯酸树脂为主体树脂，能够得到高光泽、高装饰性、极好硬度、附着力、耐酒性、耐水性、耐溶剂性和耐候性能的烤漆，搭配环保的助溶剂，制备得到的水性涂料的VOC≤50g/L，气味非常低，能够防止污染环境。本申请选用水性聚酯烤漆树脂为辅助树脂，交联固化后，漆膜具有极好的硬度和柔韧性的平衡、稳定性好，能够为漆膜提供良好的柔韧性和成型性，能够改善涂料的整体性能，提高光泽与装饰性，喷涂一遍的膜厚可达15-20 微米，能够显著提高单次的喷涂厚度，从而提高喷涂施工效率。
应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将详细叙述清楚说明本申请所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本申请内容的实施例后，当可由本申请内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本申请内容的精神与范围。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位 的意思，也非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或 操作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以细微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。
某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。本申请中所述的“份”如无特别说明，均按质量计。
实施例1
一种水性丙烯酸氨基烤漆，其按质量份数计，包括以下原料组份：
树脂：环氧改性丙烯酸树脂18份、水性聚酯烤漆树脂18份、水性氨基树脂7.25份；
助剂：助溶剂3份、pH调节剂2份、消泡剂0.2份、分散剂1份、基材润湿剂0.3份、去离子水30份、流平剂0.3份；
以及颜料30份。
在本实施例中，所述环氧改性丙烯酸树脂采用湖南智涂环保科技有限公司的ZTC-018水分散性特殊环氧改性丙烯酸树脂。所述水性聚酯烤漆树脂采用常州华科聚合物股份有限公司的W821-70水性聚酯烤漆树脂。所述水性氨基树脂采用中国台湾长春化工的MR-625氨基树脂。所述助溶剂采用美国陶氏化工的二乙二醇丁醚。所述pH值调节剂采用德国巴斯夫公司的二甲基乙醇胺。所述消泡剂采用磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂。所述分散剂采用含高颜料亲和基团的聚合物溶液。所述基材润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
上述一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法如下：
步骤a，按照所述原料配比，先将1/3的环氧改性丙烯酸树脂、1/2的去离子水、1/3的PH值调节剂、分散剂、1/2的消泡剂、1/2的助溶剂、颜料进行混合，以1000r/min的速度搅拌30分钟；搅拌均匀后进行研磨，细度小于等于15微米，研磨完成后得到研磨浆，备用。
步骤b，按照所述原料配比，在转速为600r/min的搅拌条件下，依次加入2/3的环氧改性丙烯酸树脂、全部的水性聚酯烤漆树脂、1/2的助溶剂、 1/2的PH值调节剂、步骤a得到的研磨浆、1/2的消泡剂、基材润湿剂、流平剂、1/2的去离子水，然后以1000r/min的转速搅拌10分钟，调整粘度至规定粘度。
所述步骤b中，规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为 60-90s。
实施例2
一种水性丙烯酸氨基烤漆，其按质量份数计，包括以下原料组份：
树脂：环氧改性丙烯酸树脂15份、水性聚酯烤漆树脂15份、水性氨基树脂6.5份；
助剂：助溶剂4份、pH调节剂2.5份、消泡剂0.3份、分散剂1.2份、基材润湿剂0.4份、去离子水25份、流平剂0.4份；
以及颜料10份。
在本实施例中，所述消泡剂采用磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂和有机硅类消泡剂。其他原料的选用与实施例1一致，在此不做赘述。
上述一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法如下：
步骤a，按照所述原料配比，先将1/3的环氧改性丙烯酸树脂、1/2的去离子水、1/3的PH值调节剂、分散剂、1/2的消泡剂、1/2的助溶剂、颜料进行混合，以800r/min的速度搅拌40分钟；搅拌均匀后进行研磨，细度小于等于20微米，研磨完成后得到研磨浆，备用。
步骤b，按照所述原料配比，在转速为800r/min的搅拌条件下，依次加入2/3的环氧改性丙烯酸树脂、全部的水性聚酯烤漆树脂、1/2的助溶剂、 1/2的PH值调节剂、步骤a得到的研磨浆、1/2的消泡剂、基材润湿剂、流平剂、1/2的去离子水，然后以800r/min的转速搅拌15分钟，调整粘度至规定粘度。
所述步骤b中，规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为 60-90s。
实施例3
一种水性丙烯酸氨基烤漆，其按质量份数计，包括以下原料组份：
树脂：环氧改性丙烯酸树脂20份、水性聚酯烤漆树脂20份、水性氨基树脂7.45份；
助剂：助溶剂5份、pH调节剂3份、消泡剂0.4份、分散剂1.5份、基材润湿剂0.5份、去离子水25份、流平剂0.4份；
以及颜料5份。
在本实施例中，所述消泡剂采用有机硅类消泡剂，具体地，有机硅消泡剂采用消泡作用助剂BYK-028和BYK024，二者的比例为1:1。其他原料的选用与实施例1一致，在此不做赘述。
上述一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法如下：
步骤a，按照所述原料配比，先将1/3的环氧改性丙烯酸树脂、1/2的去离子水、1/3的PH值调节剂、分散剂、1/2的消泡剂、1/2的助溶剂、颜料进行混合，以1200r/min的速度搅拌20分钟；搅拌均匀后进行研磨，细度小于等于10微米，研磨完成后得到研磨浆，备用。
步骤b，按照所述原料配比，在转速为400r/min的搅拌条件下，依次加入2/3的环氧改性丙烯酸树脂、全部的水性聚酯烤漆树脂、1/2的助溶剂、 1/2的PH值调节剂、步骤a得到的研磨浆、1/2的消泡剂、基材润湿剂、流平剂、1/2的去离子水，然后以1200r/min的转速搅拌5分钟，调整粘度至规定粘度。
所述步骤b中，规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为 60-90s。
对实施例1-3得到的水性丙烯酸氨基烤漆进行测试，测试结果如表1所示。
表1本申请水性丙烯酸氨基烤漆样品性能测试结果
从表1可以看出，本申请提供的水性丙烯酸氨基烤漆涂覆后，具有良好的光泽、硬度、耐候性、保光性、保色性、耐化学性等特点，干性强，易流平。喷涂一遍的膜厚可达15-20微米，能够显著提高单次的喷涂厚度。上膜厚能力突出，有利于现场施工，能够显著提高喷涂施工的工作效率。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，在不脱离本申请的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料组份：
树脂：环氧改性丙烯酸树脂15-20份、水性聚酯烤漆树脂15-20份、水性氨基树脂6-8份；
助剂：助溶剂3-5份、pH调节剂1-3份、消泡剂0.2-0.4份、分散剂0.5-1.5份、基材润湿剂0.3-0.5份、去离子水20-30份、流平剂0.2-0.4份；
以及颜料3-30份。
2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述环氧改性丙烯酸树脂采用水分散性环氧改性丙烯酸树脂ZTC-018，所述水性聚酯烤漆树脂采用水性聚酯烤漆树脂W821-70，所述水性氨基树脂采用氨基树脂MR-625。
3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述助溶剂采用二乙二醇丁醚。
4.根据权利要求1所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述pH值调节剂采用二甲基乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述消泡剂采用磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂或有机硅类消泡剂。
6.根据权利要求5所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述消泡剂采用有机硅类消泡剂时，有机硅类消泡剂采用消泡作用助剂BYK-028和BYK024，消泡作用助剂BYK-028和BYK024的混合比例为1:2-2:1。
7.根据权利要求1所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述分散剂采用含高颜料亲和基团的聚合物溶液。
8.根据权利要求1所述的水性丙烯酸氨基烤漆，其特征在于，所述基材润湿剂采用聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
9.一种水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，按照所述原料配比，先将1/3的环氧改性丙烯酸树脂、1/2的去离子水、1/3的PH值调节剂、分散剂、1/2的消泡剂、1/2的助溶剂、颜料进行混合，以800-1200r/min的速度搅拌20-40分钟；搅拌均匀后进行研磨，细度小于等于10-20微米，研磨完成后得到研磨浆；
步骤b，按照所述原料配比，在转速为400-800r/min的搅拌条件下，依次加入2/3的环氧改性丙烯酸树脂、全部的水性聚酯烤漆树脂、1/2的助溶剂、1/2的PH值调节剂、步骤a得到的研磨浆、1/2的消泡剂、基材润湿剂、流平剂、1/2的去离子水，然后以800-1200r/min的转速搅拌5-15分钟，调整粘度至规定粘度，得到水性丙烯酸氨基烤漆。
10.根据权利要求9所述的水性丙烯酸氨基烤漆的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为60-90s。
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