CN110903718A - 一种水性划线自喷漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉化工领域，公开了一种水性划线自喷漆及其制备方法。该水性划线自喷漆包括涂料料液和抛射剂，涂料料液和抛射剂的质量比为：2～2.5：1。涂料料液包括有如下重量百分比的组分：25～30%的水溶性树脂，0.5～1%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂，3.5～4%的色素，15～18%的滑石粉，3.0～3.5%的氨水，40～50%的有机醇，2～2.4%的流变助剂，其余为去离子水。该水性划线自喷漆气味温和不刺激、选材环保低毒、施工清洗方便快捷，对人体健康及生态环境的维护非常有利。该水性划线自喷漆填充性优秀，可兼容不同路面状况的施工，达到同样饱满清晰的划线效果。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种水性划线自喷漆及其制备方法。
背景技术
自喷漆，即气雾漆，通常由气雾罐、气雾阀、内容物(油漆)和抛射剂组成，此外还有装入气雾罐内起到帮助搅拌作用的搅拌球(弹子)。现有的自喷漆是把油漆通过特殊方法处理后高压灌装。自喷漆用途极为广泛，通过近几年的经济发展，自喷漆的应用范围已从开始时的修补油漆瑕疵发展到模具、工业机械、玩具、工艺品、乐器、建筑物、钢结构、广告业宣传业、标识、涂鸦等行业。
划线自喷漆是自喷漆众多品类中的一种，该产品采用了独特的阀门和按钮，采用倒立喷涂施工（分为手持式及推车式两种操作方式）。划线自喷漆的操作轻松、方便快捷，一个人即可完成，划线宽度可按照需求调整在7cm至13cm之间，成线效果整齐美观。划线自喷漆产品主要应用在马路、停车场、体育场、娱乐场所、仓库、工厂车间及厂区通道等需要作地面标识的场合，地面可以是沥青、瓷砖、水泥混凝土等材质，特殊标志可配套使用模板实现诸如箭头、文字等的喷涂。
目前，气雾剂行业内一些较大规模的公司均有生产销售划线自喷漆，且均为有机溶剂类型。现有的有机溶剂型划线自喷漆主要存在以下几个技术问题：
1.气味刺激、毒性大、不环保：产品含大量的有机溶剂，如甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯等，这些溶剂都具有较大的毒性。在施工过程中这些溶剂挥发出来，浓烈的刺激性气味直接刺激人的口鼻和呼吸系统，会令施工者及周围人群感到严重不适。特别是在室内较为密闭的场所施工时，这方面的缺陷尤为明显。而且长期接触这些有机溶剂可能对人体健康产生永久性的毒害，同时对生态环境更加造成不良的影响；
2.难以清洗：溶剂型划线自喷漆如果不慎污染到衣物或皮肤，无法用水来溶解稀释进而清洗干净，只能用溶解力很强的有机溶剂才能清洗，而这些有机溶剂本身也有毒性。这使得施工中的清洗工作显得相当困难，无形中降低了施工效率；
3.有机溶剂型划线自喷漆固体含量低，填充性差，当遇到毛糙不平整的路面施工时，漆膜干燥后被地面的坑空所吸收，造成划出的标线模糊不清、遮盖力差。
近年来，随着人们环保意识的增强以及现代工业和社会的进步，涂料的生产越发强调 4E 原则，即“Economy”（经济）、“Efficiency”（效率）、 “Ecology”（生态）、“Energy”（能源），因此环境友好型涂料是今后涂料行业发展的趋势，主要涵盖高固体分涂料、粉末涂料、紫外光电子束固化涂料以及水性涂料等。其中水性涂料近几年增长最为迅速。水性涂料与有机溶剂型涂料的区别是安全、环保。 有机溶剂型涂料的 VOC 含量高，一般超过 60% ，施工时采用有机溶剂作为稀释剂和清洗剂，同时在运输过、储存程中存在易燃易爆的安全隐患。而水性涂料 VOC 含量低，一般低于 10% ，施工时采用水基型稀释剂和清洗剂，在运输、储存程中不存在易燃易爆的安全隐患。水性涂料是用水全部或部分取代了有机溶剂，减少了挥发性有机化合物 VOC 的排放。随着各种水性原材料技术的不断升级，人们环保意识的不断提升，以及国家环保法规的日益完善，水性涂料应用范围会越来越广。
本发明提供一种水性环保划线自喷漆，用于取代传统的有机溶剂型划线自喷漆。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水性划线自喷漆，包括涂料料液和抛射剂，涂料料液和抛射剂的质量比为：2～2.5：1。其中，涂料料液包括有如下重量百分比的组分：25～30%的水溶性树脂，0.5～1%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂，3.5～4%的色素，15～18%的滑石粉，3.0～3.5%的氨水，40～50%的有机醇，2～2.4%的流变助剂，其余为去离子水。
优选的，水溶性树脂为水溶性丙烯酸树脂，色素为Y-55有机黄颜料，滑石粉为1500目的滑石粉，水性丙烯酸嵌段共聚物型分散剂为可控自由基技术聚合的水性丙烯酸嵌段共聚物型分散剂。
进一步的，有机醇为一元醇和多元醇的混合物。优选的，有机醇为乙醇和异丙醇的混合物，涂料料液包括20～25%wt的乙醇和20～25%wt的异丙醇。
优选的，流变助剂为水性液态聚酰胺和聚醚多元醇的混合物，涂料料液包括1～1.2%wt的水性液态聚酰胺和1～1.2%wt的聚醚多元醇。
进一步的，抛射剂为液化石油气、二甲醚、一氧化碳、二氧化碳或惰性气体中的任意一种或几种的混合物。优选的，抛射剂为二甲醚。
本发明公开了一种水性划线自喷漆中所采用的涂料料液，该涂料料液采用了水溶性丙烯树脂、氨水、有机颜料、水性丙烯酸嵌段共聚物型分散剂、去离子水、乙醇、异丙醇、滑石粉、水性液态聚酰胺流变助剂和聚醚多元醇流变助剂多配制而成。该涂料料液用水、乙醇和异丙醇代替了现有的有机溶剂型划线自喷漆中采用的甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯等有毒有害的有机溶剂，解决了毒害性的问题。该涂料料液用水溶性丙烯树脂代替了溶剂型丙烯酸树脂，保证了该涂料料液配方体系良好的亲水性能，而且水溶性丙烯酸树脂干燥成膜后具有优良的耐水性能，进一步保障了最终干燥漆膜应有的理化性能。该涂料料液配方体系中引入了滑石粉作为填充料，不但节约了成本，而且提升了产品的施工宽容性，不管面对平整或是毛糙的路面，均可达到清晰饱满的划线效果。
该涂料料液配方体系中所使用的原料均为环保水性材料，气味温和不刺激，几乎对人体没有毒害，对维护生态环境非常有利。即使在室内密闭场所施工也不会使施工人群有不适感，这对提高施工效率起到很大的帮助。而且，该水性划线自喷漆如果在施工过程污染到衣物或皮肤，在湿膜状态用清水很容易清洗干净，如果干燥状态仅需用酒精擦拭即可处理干净，不但方便而且环保无毒。
本发明还公开了一种水性划线自喷漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水溶性树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入色素；
S2：将S1得到的混合物研磨至细度≤15μm，再加入滑石粉；
S3：将S2得到的混合物分散至细度≤30μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、有机醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入流变助剂并分散均匀，过滤后得到涂料料液；
S6：将S5得到的涂料料液装入气雾剂罐中，再向气雾剂罐中充入抛射剂。
进一步的，步骤S1中水溶性树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂采用涂料高速分散机进行分散均匀。
进一步的，步骤S2中采用卧式砂磨机对混合物进行研磨。
进一步的，步骤S3中采用涂料高速分散机对混合物进行分散。
进一步的，步骤S5中采用100目过滤网进行过滤。
进一步的，步骤S6中涂料料液装入气雾剂罐，气雾剂罐采用马口铁制成，再向气雾剂罐中放入3粒直径为16mm的玻璃珠，再安装一个倒喷阀门后用封口机封口，再向罐内充入抛射剂。充入抛射剂后的气雾剂罐需要浸入50℃的水中进行水浴测漏，测漏检测通过后在罐底射码，然后安装T型划线漆专用按钮，再安装塑料大盖。
本发明的有益效果为：本发明公开了一种水性划线自喷漆，气味温和不刺激、选材环保低毒、施工清洗方便快捷，对人体健康及生态环境的维护非常有利。该水性划线自喷漆填充性优秀，可兼容不同路面状况的施工，达到同样饱满清晰的划线效果。本发明公开的一种水性划线自喷漆其优点是目前市面上的划线自喷漆无法比拟的，本发明创造成功克服了传统划线自喷漆存在的技术问题。
具体实施方式
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
一种水性划线自喷漆，包括涂料料液和抛射剂，抛射剂为二甲醚，涂料料液包括有如下重量百分比的组分：25%的水溶性丙烯酸树脂，0.5%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂，3.5%的Y-55有机黄颜料，15%的1500目的滑石粉，3.0%的氨水，20%wt的乙醇，20%wt的异丙醇，1%wt的水性液态聚酰胺，1%wt的聚醚多元醇，其余为去离子水。
本发明还公开了一种水性划线自喷漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：采用涂料高速分散机将水溶性丙烯酸树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入Y-55有机黄颜料；
S2：采用卧式砂磨机将S1得到的混合物研磨至细度为15μm，再加入1500目的滑石粉；
S3：采用涂料高速分散机将S2得到的混合物分散至细度为30μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、乙醇和异丙醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入水性液态聚酰胺和聚醚多元醇并分散均匀，然后采用100目过滤网进行过滤，过滤后得到涂料料液；
S6：将S5得到的涂料料液装入气雾剂罐中，再按涂料料液和二甲醚的质量比2：1向气雾剂罐中充入抛射剂。
实施例2
一种水性划线自喷漆，包括涂料料液和抛射剂，其中，涂料料液包括有如下重量百分比的组分：25%的水溶性丙烯酸树脂， 1%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂， 4%的Y-55有机黄颜料，18%的1500目的滑石粉，3.5%的氨水，20%wt的乙醇，20%wt的异丙醇，1.2%wt的水性液态聚酰胺，1.2%wt的聚醚多元醇，其余为去离子水。
本发明还公开了一种水性划线自喷漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：采用涂料高速分散机将水溶性丙烯酸树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入Y-55有机黄颜料；
S2：采用卧式砂磨机将S1得到的混合物研磨至细度为10μm，再加入1500目的滑石粉；
S3：采用涂料高速分散机将S2得到的混合物分散至细度为25μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、乙醇和异丙醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入水性液态聚酰胺和聚醚多元醇并分散均匀，然后采用100目过滤网进行过滤，过滤后得到涂料料液；
S6：将S5得到的涂料料液装入气雾剂罐中，再按涂料料液和二甲醚的质量比2.5：1向气雾剂罐中充入抛射剂。
实施例3
一种水性划线自喷漆，包括涂料料液和抛射剂，其中，涂料料液包括有如下重量百分比的组分：26%的水溶性丙烯酸树脂，0.8%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂，3.6%的Y-55有机黄颜料，15%的滑石粉，3.2%的氨水，21%wt的乙醇，25%wt的异丙醇，1.1%wt的水性液态聚酰胺，1.1%wt的聚醚多元醇，其余为去离子水。
本发明还公开了一种水性划线自喷漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：采用涂料高速分散机将水溶性丙烯酸树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入Y-55有机黄颜料；
S2：采用卧式砂磨机将S1得到的混合物研磨至细度为10μm，再加入滑石粉；
S3：采用涂料高速分散机将S2得到的混合物分散至细度为20μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、乙醇和异丙醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入水性液态聚酰胺和聚醚多元醇并分散均匀，然后采用100目过滤网进行过滤，过滤后得到涂料料液；
S6：将S5得到的涂料料液装入气雾剂罐中，再按涂料料液和二甲醚的质量比2.3：1向气雾剂罐中充入抛射剂。
实施例4
一种水性划线自喷漆，包括涂料料液和抛射剂，其中，涂料料液包括有如下重量百分比的组分：30%的水溶性丙烯酸树脂，0.6%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂，3.6%的Y-55有机黄颜料，16%的滑石粉，3.2%的氨水，20%wt的乙醇，23%wt的异丙醇，1.1%wt的水性液态聚酰胺，1.0%wt的聚醚多元醇，其余为去离子水。
本发明还公开了一种水性划线自喷漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：采用涂料高速分散机将水溶性丙烯酸树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入Y-55有机黄颜料；
S2：采用卧式砂磨机将S1得到的混合物研磨至细度为10μm，再加入滑石粉；
S3：采用涂料高速分散机将S2得到的混合物分散至细度为20μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、乙醇和异丙醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入水性液态聚酰胺和聚醚多元醇并分散均匀，然后采用100目过滤网进行过滤，过滤后得到涂料料液；
S6：将S5得到的涂料料液装入气雾剂罐中，再按涂料料液和二甲醚的质量比2.2：1向气雾剂罐中充入抛射剂。
实施例5
一种水性划线自喷漆，包括涂料料液和抛射剂，其中，涂料料液包括有如下重量百分比的组分：26%的水溶性丙烯酸树脂，0.9%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂，3.9%的Y-55有机黄颜料，17%的滑石粉，22%wt的乙醇，21%wt的异丙醇，1.0%wt的水性液态聚酰胺，1.1%wt的聚醚多元醇，其余为去离子水。
本发明还公开了一种水性划线自喷漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：采用涂料高速分散机将水溶性丙烯酸树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入Y-55有机黄颜料；
S2：采用卧式砂磨机将S1得到的混合物研磨至细度为15μm，再加入滑石粉；
S3：采用涂料高速分散机将S2得到的混合物分散至细度为24μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、乙醇和异丙醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入水性液态聚酰胺和聚醚多元醇并分散均匀，然后采用100目过滤网进行过滤，过滤后得到涂料料液；
S6：将S5得到的涂料料液装入气雾剂罐中，再按涂料料液和二甲醚的质量比2.4：1向气雾剂罐中充入抛射剂。
对实施例5得到的水性划线自喷漆进行性能测试，其结果如下表：
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种水性划线自喷漆，其特征在于：
包括涂料料液和抛射剂，所述涂料料液和抛射剂的质量比为：2～2.5：1；
所述涂料料液包括有如下重量百分比的组分：
25～30%的水溶性树脂；
0.5～1%的水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂；
3.5～4%的色素；
15～18%的滑石粉；
3.0～3.5%的氨水；
40～50%的有机醇，所述有机醇为一元醇和多元醇的混合物；
2～2.4%的流变助剂；
其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述水溶性树脂为水溶性丙烯酸树脂。
3.根据权利要求1所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述色素为Y-55有机黄颜料。
4.根据权利要求1所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述有机醇为乙醇和异丙醇的混合物。
5.根据权利要求4所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述涂料料液包括20～25%wt的乙醇和20～25%wt的异丙醇。
6.根据权利要求1所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述流变助剂为水性液态聚酰胺和聚醚多元醇的混合物。
7.根据权利要求6所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述涂料料液包括1～1.2%wt的水性液态聚酰胺和1～1.2%wt的聚醚多元醇。
8.根据权利要求1所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述抛射剂为液化石油气、二甲醚、一氧化碳、二氧化碳或惰性气体中的任意一种或几种的混合物。
9.根据权利要求7所述一种水性划线自喷漆，其特征在于：所述抛射剂为二甲醚。
10.制备权利要求1所述的一种水性划线自喷漆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将水溶性树脂与水性丙烯酸嵌段工聚物型分散剂混合分散均匀，一边分散一边加入色素；
S2：将S1得到的混合物研磨至细度≤15μm，再加入滑石粉；
S3：将S2得到的混合物分散至细度≤30μm，再加入氨水并分散均匀；
S4：向S3得到的混合物中依次加入去离子水、有机醇，并分散均匀；
S5：向S4得到的混合物中加入流变助剂并分散均匀，过滤后得到所述涂料料液；
S6：将S5得到的所述涂料料液装入气雾剂罐中，再向所述气雾剂罐中充入抛射剂。
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