水性涂料及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種水性涂料及制備方法，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：其中，有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂35?50份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂10?15份、甲醇4?8份、二丙二醇丁醚4?8份、顏填料1?3份、潤(rùn)濕劑0.1?1份、高效消泡劑0.1?1份、流平劑0.1?1份、催干劑0.1?0.5份、抗氧劑0.1?0.5份、去離子水40?60份。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的水性涂料噴涂后硬度高，附著力和耐磨性性好，還具有優(yōu)良的柔韌性、耐水耐候性、耐濕熱性及耐鹽霧性能，制備工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)模化生產(chǎn)。

Waterborne coatings and preparation methods

The invention relates to a water-based coating and preparation method, which is characterized in that the raw materials include the following weight portion: organosilicon modified acrylic resin 35, 50 parts, methy melamine formaldehyde resin 10, 8 copies of methanol 4, 8 of two propanediol butyl ether 4, 1 of Yan Tian material, 3, 0.1, 1, high efficiency of wetting agent. Defoamers 0.1, 1, levelling agent 0.1, 1, drier 0.1, 0.5, antioxidant 0.1, 0.5, deionized water 40, 60. The water coating has high hardness, good adhesion and wear resistance after spraying, and has excellent flexibility, water resistance and weather resistance, moisture and heat resistance and salt spray resistance. The preparation process is simple and suitable for large-scale production.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
水性涂料及制備方法
本專(zhuān)利技術(shù)屬于涂料
，特別是涉及一種水性涂料及制備方法。
技術(shù)介紹
物件暴露在大氣之中，受到氧氣、水分等的侵蝕，容易造成金屬銹蝕、木材腐朽、水泥風(fēng)化等破壞現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因生銹腐蝕的金屬大概為年產(chǎn)量的20％，我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占GDP的4％，損失甚至超過(guò)了各類(lèi)自然災(zāi)害的總和。而在物件表面涂以涂料，形成一層保護(hù)膜，能夠阻止或延遲這些破壞現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展，使各種材料的使用壽命延長(zhǎng)。涂料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。但當(dāng)下，環(huán)保問(wèn)題正在成為涂料行業(yè)面臨的“大問(wèn)題”。涂料涂刷過(guò)程釋放出的揮發(fā)性有機(jī)物，是大氣污染物的來(lái)源之一，有的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改造升級(jí)，使用水性涂料取代傳統(tǒng)油漆，也被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是解決涂料企業(yè)污染的根本途徑。水性涂料以丙烯酸為主要原料，其優(yōu)點(diǎn)是耐水、耐候性好。其缺點(diǎn)是綜合性能一般，化學(xué)性能比較低(例如耐醇耐堿性能較差)，硬度、耐磨度等物理指標(biāo)較低，這也是大多數(shù)人認(rèn)為水性涂料不好的原因所在。因此，急需研制一種綜合性能良好的水性涂料，以解決現(xiàn)在技術(shù)的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種具有優(yōu)良的化學(xué)性能和物理性能的水性涂料及制備方法，該水性涂料噴涂后硬度高，附著力和耐磨性好，還具有優(yōu)良的柔韌性、耐水耐候性、耐濕熱性及耐鹽霧性能，制備工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)模化生產(chǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種水性涂料，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：其中，有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂35-50份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂10-15份、甲醇4-8份、二丙二醇丁醚4-8份、顏填料1-3份、潤(rùn)濕劑0.1-1份、高效消泡劑0.1-1份、流平劑0.1-1份、催干劑0.1-0.5份、抗氧劑0.1-0.5份、去離子水40-60份。所述有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法包括以下步驟：1）將去離子水和十二烷基苯磺酸加入到反應(yīng)釜中，邊加入邊攪拌，當(dāng)體系升溫到50-60℃時(shí)，向反應(yīng)釜中通氮?dú)獬酰辉偌尤氚思谆h(huán)四硅氧烷攪拌30-40min，并升溫至8O-85℃，用氨水調(diào)PH值為6-7，加入硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)反應(yīng)1h，得到有機(jī)硅預(yù)聚體乳液；2）將適量的NaHCO3加入到反應(yīng)釜中，將體系溫度保持在8O-85℃，滴加復(fù)合乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，然后升溫至90℃，保溫反應(yīng)2h，自然冷卻，即得機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂。進(jìn)一步優(yōu)選，所述去離子水、十二烷基苯磺酸、八甲基環(huán)四硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、復(fù)合乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的質(zhì)量比為20:2:4:0.5:2-3:1:50:45-50:1。進(jìn)一步優(yōu)選，所述顏填料為金屬填料或水性色漿。進(jìn)一步優(yōu)選，所述潤(rùn)濕劑為全氟烷基磺酸鹽、烷基芳基聚醚或琥珀辛酯磺酸鈉中的一種或幾種。進(jìn)一步優(yōu)選，所述高效消泡劑由礦物油、白炭黑、乳化劑、分散劑和硬脂酸鋁制成；礦物油、白炭黑、乳化劑、分散劑、硬脂酸鋁的重量比為200:5:2:5:20。進(jìn)一步優(yōu)選，所述流平劑為聚二甲基硅氧烷、烷基改性有機(jī)硅氧烷、聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷、氟改性丙烯酸酯中的一種或幾種。進(jìn)一步優(yōu)選，所述催干劑由五氧化二釩、異辛酸鈷、有機(jī)酸鋯、山梨糖醇和硫酸錳混制而成；五氧化二釩、異辛酸鈷、有機(jī)酸鋯、山梨糖醇、硫酸錳的重量比為10:3:1:1:0.5。進(jìn)一步優(yōu)選，所述抗氧劑為亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑和雙酚類(lèi)抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑和雙酚類(lèi)抗氧劑的重量比為1:0.1-0.3。本專(zhuān)利技術(shù)水性涂料的制備方法，包括以下步驟：（1）按配方將有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、甲醇和二丙二醇丁醚放入分散容器中，邊投料邊攪拌，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/min，攪拌10-20分鐘，得到均勻的混合溶液體系；（2）然后向混合溶液體系中加入的顏填料、潤(rùn)濕劑、高效消泡劑、流平劑、催干劑、抗氧劑和去離子水，邊投料邊攪拌，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/min，攪拌10-20分鐘，然后進(jìn)行過(guò)濾、包裝、入庫(kù)，即得到水性涂料。本專(zhuān)利技術(shù)突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是：本專(zhuān)利技術(shù)水性涂料通過(guò)優(yōu)化基礎(chǔ)配方，以去離子水作為助溶劑，在有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂基礎(chǔ)上加入甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，并且加入微量的潤(rùn)濕劑、高效消泡劑、流平劑、催干劑和抗氧劑，制得的水性涂料噴涂后硬度高，附著力和耐磨性好，還具有優(yōu)良的柔韌性、耐水耐候性、耐濕熱性及耐鹽霧性能，使用時(shí)不加水稀釋?zhuān)苯邮褂茫苽涔に嚭?jiǎn)單，適合規(guī)模化生產(chǎn)。2、本專(zhuān)利技術(shù)水性涂料生產(chǎn)過(guò)程中以去離子水作為助溶劑，水的沸點(diǎn)為100℃，揮發(fā)速率很低，涂膜干燥初期，需要添加少量的低沸點(diǎn)甲醇，與水形成共沸，讓水快速揮發(fā)，避免出現(xiàn)流卦；干燥中期需有少量的高沸點(diǎn)二丙二醇丁醚，保證樹(shù)脂的溶解力良好，讓漆膜不會(huì)出現(xiàn)發(fā)白，并促進(jìn)涂膜流平，不會(huì)出現(xiàn)桔紋。3、本專(zhuān)利技術(shù)采用的高效消泡劑具有自乳化、易分散、通用性強(qiáng)、消泡好、抑泡持久，不會(huì)產(chǎn)生表面缺陷或影響成膜性。4、本專(zhuān)利技術(shù)采用催干劑能夠加速涂料涂膜的自動(dòng)氧化過(guò)程，提高其干燥速度，混溶性及催干效果好，并且能夠提高涂料的抗桔紋性能；采用的抗氧劑能夠提高涂料的抗氧化性能。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作以下說(shuō)明。實(shí)施例1水性涂料的原料及制備方法如下：有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂35份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂10份、甲醇4份、二丙二醇丁醚4份、顏填料1份、潤(rùn)濕劑0.1份（全氟烷基磺酸鹽）、高效消泡劑0.1份、流平劑0.1份（烷基改性有機(jī)硅氧烷和聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷）、催干劑0.1份、抗氧劑0.1份、去離子水40份。制備方法：（1）按配方將有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、甲醇和二丙二醇丁醚放入分散容器中，邊投料邊攪拌，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/min，攪拌10-20分鐘，得到均勻的混合溶液體系；（2）然后向混合溶液體系中加入的顏填料、潤(rùn)濕劑、高效消泡劑、流平劑、催干劑、抗氧劑和去離子水，邊投料邊攪拌，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/min，攪拌10-20分鐘，然后進(jìn)行過(guò)濾、包裝、入庫(kù)，即得到水性涂料。實(shí)施例2水性涂料的原料及制備方法如下：有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂40份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂12份、甲醇5份、二丙二醇丁醚5份、顏填料2份、潤(rùn)濕劑0.5份（烷基芳基聚醚）、高效消泡劑0.5份、流平劑0.5份（聚二甲基硅氧烷）、催干劑0.2份、抗氧劑0.2份、去離子水50份。以上水性涂料制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3水性涂料的原料及制備方法如下：有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂45份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂14份、甲醇6份、二丙二醇丁醚6份、顏填料2.5份、潤(rùn)濕劑0.8份（琥珀辛酯磺酸鈉）、高效消泡劑0.8份、流平劑0.8份（烷基改性有機(jī)硅氧烷）、催干劑0.3份、抗氧劑0.3份、去離子水55份。以上水性涂料制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4水性涂料的原料及制備方法如下：有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂50份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂15份、甲醇8份、二丙二醇丁醚8份、顏填料3份、潤(rùn)濕劑1份（全氟烷基磺酸鹽和烷基芳基聚醚）、高效消泡劑1份、流平劑1份（聚二甲基硅氧烷和烷基改性有機(jī)硅氧烷）、催干劑0.5份、抗氧劑0.5份、去離子水60份。以上水性涂料制備方法同實(shí)施例1。應(yīng)用實(shí)施例采用本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例1-4的水性涂料對(duì)金屬工件進(jìn)行噴涂，然后進(jìn)行性能檢測(cè)，涂裝流程為：工件前處理-靜電噴涂本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水性涂料，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：其中，有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂35?50份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂10?15份、甲醇4?8份、二丙二醇丁醚4?8份、顏填料1?3份、潤(rùn)濕劑0.1?1份、高效消泡劑0.1?1份、流平劑0.1?1份、催干劑0.1?0.5份、抗氧劑0.1?0.5份、去離子水40?60份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種水性涂料，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：其中，有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂35-50份、甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂10-15份、甲醇4-8份、二丙二醇丁醚4-8份、顏填料1-3份、潤(rùn)濕劑0.1-1份、高效消泡劑0.1-1份、流平劑0.1-1份、催干劑0.1-0.5份、抗氧劑0.1-0.5份、去離子水40-60份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性涂料，其特征在于：所述有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂的制備方法包括以下步驟：1）將去離子水和十二烷基苯磺酸加入到反應(yīng)釜中，邊加入邊攪拌，當(dāng)體系升溫到50-60℃時(shí)，向反應(yīng)釜中通氮?dú)獬酰辉偌尤氚思谆h(huán)四硅氧烷攪拌30-40min，并升溫至8O-85℃，用氨水調(diào)PH值為6-7，加入硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)反應(yīng)1h，得到有機(jī)硅預(yù)聚體乳液；2）將適量的NaHCO3加入到反應(yīng)釜中，將體系溫度保持在8O-85℃，滴加復(fù)合乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，然后升溫至90℃，保溫反應(yīng)2h，自然冷卻，即得機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性涂料，其特征在于：所述去離子水、十二烷基苯磺酸、八甲基環(huán)四硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、復(fù)合乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的質(zhì)量比為20:2:4:0.5:2-3:1:50:45-50:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性涂料，其特征在于：所述顏填料為金屬填料或水性色漿。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性涂料，其特征在于：所...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張聰聰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：張聰聰，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣西,45