水性涂料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性涂料及制备方法，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，有机硅改性丙烯酸树脂35‑50份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂10‑15份、甲醇4‑8份、二丙二醇丁醚4‑8份、颜填料1‑3份、润湿剂0.1‑1份、高效消泡剂0.1‑1份、流平剂0.1‑1份、催干剂0.1‑0.5份、抗氧剂0.1‑0.5份、去离子水40‑60份。本发明专利技术的水性涂料喷涂后硬度高，附着力和耐磨性性好，还具有优良的柔韧性、耐水耐候性、耐湿热性及耐盐雾性能，制备工艺简单，适合规模化生产。

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.

【技术实现步骤摘要】
水性涂料及制备方法
本专利技术属于涂料
，特别是涉及一种水性涂料及制备方法。
技术介绍
物件暴露在大气之中，受到氧气、水分等的侵蚀，容易造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。据统计，全世界每年因生锈腐蚀的金属大概为年产量的20％，我国每年因腐蚀造成的经济损失约占GDP的4％，损失甚至超过了各类自然灾害的总和。而在物件表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。涂料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。但当下，环保问题正在成为涂料行业面临的“大问题”。涂料涂刷过程释放出的挥发性有机物，是大气污染物的来源之一，有的企业已经开始进行生产环节的改造升级，使用水性涂料取代传统油漆，也被业内认为是解决涂料企业污染的根本途径。水性涂料以丙烯酸为主要原料，其优点是耐水、耐候性好。其缺点是综合性能一般，化学性能比较低(例如耐醇耐碱性能较差)，硬度、耐磨度等物理指标较低，这也是大多数人认为水性涂料不好的原因所在。因此，急需研制一种综合性能良好的水性涂料，以解决现在技术的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有优良的化学性能和物理性能的水性涂料及制备方法，该水性涂料喷涂后硬度高，附着力和耐磨性好，还具有优良的柔韧性、耐水耐候性、耐湿热性及耐盐雾性能，制备工艺简单，适合规模化生产。本专利技术是这样实现的：一种水性涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，有机硅改性丙烯酸树脂35-50份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂10-15份、甲醇4-8份、二丙二醇丁醚4-8份、颜填料1-3份、润湿剂0.1-1份、高效消泡剂0.1-1份、流平剂0.1-1份、催干剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、去离子水40-60份。所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：1）将去离子水和十二烷基苯磺酸加入到反应釜中，边加入边搅拌，当体系升温到50-60℃时，向反应釜中通氮气除氧；再加入八甲基环四硅氧烷搅拌30-40min，并升温至8O-85℃，用氨水调PH值为6-7，加入硅烷偶联剂继续反应1h，得到有机硅预聚体乳液；2）将适量的NaHCO3加入到反应釜中，将体系温度保持在8O-85℃，滴加复合乳化剂、引发剂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，然后升温至90℃，保温反应2h，自然冷却，即得机硅改性丙烯酸树脂。进一步优选，所述去离子水、十二烷基苯磺酸、八甲基环四硅氧烷、硅烷偶联剂、复合乳化剂、引发剂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的质量比为20:2:4:0.5:2-3:1:50:45-50:1。进一步优选，所述颜填料为金属填料或水性色浆。进一步优选，所述润湿剂为全氟烷基磺酸盐、烷基芳基聚醚或琥珀辛酯磺酸钠中的一种或几种。进一步优选，所述高效消泡剂由矿物油、白炭黑、乳化剂、分散剂和硬脂酸铝制成；矿物油、白炭黑、乳化剂、分散剂、硬脂酸铝的重量比为200:5:2:5:20。进一步优选，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、氟改性丙烯酸酯中的一种或几种。进一步优选，所述催干剂由五氧化二钒、异辛酸钴、有机酸锆、山梨糖醇和硫酸锰混制而成；五氧化二钒、异辛酸钴、有机酸锆、山梨糖醇、硫酸锰的重量比为10:3:1:1:0.5。进一步优选，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和双酚类抗氧剂组成的复合抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂和双酚类抗氧剂的重量比为1:0.1-0.3。本专利技术水性涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）按配方将有机硅改性丙烯酸树脂、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、甲醇和二丙二醇丁醚放入分散容器中，边投料边搅拌，控制转速为800转/min，搅拌10-20分钟，得到均匀的混合溶液体系；（2）然后向混合溶液体系中加入的颜填料、润湿剂、高效消泡剂、流平剂、催干剂、抗氧剂和去离子水，边投料边搅拌，控制转速为800转/min，搅拌10-20分钟，然后进行过滤、包装、入库，即得到水性涂料。本专利技术突出的实质性特点和显著的进步是：本专利技术水性涂料通过优化基础配方，以去离子水作为助溶剂，在有机硅改性丙烯酸树脂基础上加入甲醚化三聚氰胺甲醛树脂，并且加入微量的润湿剂、高效消泡剂、流平剂、催干剂和抗氧剂，制得的水性涂料喷涂后硬度高，附着力和耐磨性好，还具有优良的柔韧性、耐水耐候性、耐湿热性及耐盐雾性能，使用时不加水稀释，直接使用，制备工艺简单，适合规模化生产。2、本专利技术水性涂料生产过程中以去离子水作为助溶剂，水的沸点为100℃，挥发速率很低，涂膜干燥初期，需要添加少量的低沸点甲醇，与水形成共沸，让水快速挥发，避免出现流卦；干燥中期需有少量的高沸点二丙二醇丁醚，保证树脂的溶解力良好，让漆膜不会出现发白，并促进涂膜流平，不会出现桔纹。3、本专利技术采用的高效消泡剂具有自乳化、易分散、通用性强、消泡好、抑泡持久，不会产生表面缺陷或影响成膜性。4、本专利技术采用催干剂能够加速涂料涂膜的自动氧化过程，提高其干燥速度，混溶性及催干效果好，并且能够提高涂料的抗桔纹性能；采用的抗氧剂能够提高涂料的抗氧化性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作以下说明。实施例1水性涂料的原料及制备方法如下：有机硅改性丙烯酸树脂35份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂10份、甲醇4份、二丙二醇丁醚4份、颜填料1份、润湿剂0.1份（全氟烷基磺酸盐）、高效消泡剂0.1份、流平剂0.1份（烷基改性有机硅氧烷和聚醚聚酯改性有机硅氧烷）、催干剂0.1份、抗氧剂0.1份、去离子水40份。制备方法：（1）按配方将有机硅改性丙烯酸树脂、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、甲醇和二丙二醇丁醚放入分散容器中，边投料边搅拌，控制转速为800转/min，搅拌10-20分钟，得到均匀的混合溶液体系；（2）然后向混合溶液体系中加入的颜填料、润湿剂、高效消泡剂、流平剂、催干剂、抗氧剂和去离子水，边投料边搅拌，控制转速为800转/min，搅拌10-20分钟，然后进行过滤、包装、入库，即得到水性涂料。实施例2水性涂料的原料及制备方法如下：有机硅改性丙烯酸树脂40份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂12份、甲醇5份、二丙二醇丁醚5份、颜填料2份、润湿剂0.5份（烷基芳基聚醚）、高效消泡剂0.5份、流平剂0.5份（聚二甲基硅氧烷）、催干剂0.2份、抗氧剂0.2份、去离子水50份。以上水性涂料制备方法同实施例1。实施例3水性涂料的原料及制备方法如下：有机硅改性丙烯酸树脂45份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂14份、甲醇6份、二丙二醇丁醚6份、颜填料2.5份、润湿剂0.8份（琥珀辛酯磺酸钠）、高效消泡剂0.8份、流平剂0.8份（烷基改性有机硅氧烷）、催干剂0.3份、抗氧剂0.3份、去离子水55份。以上水性涂料制备方法同实施例1。实施例4水性涂料的原料及制备方法如下：有机硅改性丙烯酸树脂50份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15份、甲醇8份、二丙二醇丁醚8份、颜填料3份、润湿剂1份（全氟烷基磺酸盐和烷基芳基聚醚）、高效消泡剂1份、流平剂1份（聚二甲基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷）、催干剂0.5份、抗氧剂0.5份、去离子水60份。以上水性涂料制备方法同实施例1。应用实施例采用本专利技术实施例1-4的水性涂料对金属工件进行喷涂，然后进行性能检测，涂装流程为：工件前处理-静电喷涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，有机硅改性丙烯酸树脂35‑50份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂10‑15份、甲醇4‑8份、二丙二醇丁醚4‑8份、颜填料1‑3份、润湿剂0.1‑1份、高效消泡剂0.1‑1份、流平剂0.1‑1份、催干剂0.1‑0.5份、抗氧剂0.1‑0.5份、去离子水40‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种水性涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，有机硅改性丙烯酸树脂35-50份、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂10-15份、甲醇4-8份、二丙二醇丁醚4-8份、颜填料1-3份、润湿剂0.1-1份、高效消泡剂0.1-1份、流平剂0.1-1份、催干剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、去离子水40-60份。2.根据权利要求1所述的水性涂料，其特征在于：所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：1）将去离子水和十二烷基苯磺酸加入到反应釜中，边加入边搅拌，当体系升温到50-60℃时，向反应釜中通氮气除氧；再加入八甲基环四硅氧烷搅拌30-40min，并升温至8O-85℃，用氨水调PH值为6-7，加入硅烷偶联剂继续反应1h，得到有机硅预聚体乳液；2）将适量的NaHCO3加入到反应釜中，将体系温度保持在8O-85℃，滴加复合乳化剂、引发剂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸，然后升温至90℃，保温反应2h，自然冷却，即得机硅改性丙烯酸树脂。3.根据权利要求2所述的水性涂料，其特征在于：所述去离子水、十二烷基苯磺酸、八甲基环四硅氧烷、硅烷偶联剂、复合乳化剂、引发剂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的质量比为20:2:4:0.5:2-3:1:50:45-50:1。4.根据权利要求1所述的水性涂料，其特征在于：所述颜填料为金属填料或水性色浆。5.根据权利要求1所述的水性涂料，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪聪，
申请(专利权)人：张聪聪，
类型：发明
国别省市：广西,45