水性醇酸气雾面漆及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性醇酸气雾面漆及其制备方法，是通过液体定量灌装机将水性醇酸面漆灌装在气雾罐中，装上气雾罐的阀门并压盖，然后压入抛射剂制得，气雾罐中所灌装的两批物料的质量比例为水性醇酸面漆:抛射剂＝8:11，罐内流体的体积占气雾罐容积的70％～80％。该水性醇酸气雾面漆解决了水性气雾漆储存稳定性差、漆膜易起泡的缺点。该水性醇酸气雾面漆比溶剂型气雾漆的VOC含量低，VOC的种类由混合醇类替代芳烃、酯类、醇酯、醇类的混合物，对人体及环境的危害下降。可用于家具、家居、玩具、标识、涂鸦等领域的涂装和漆膜修补。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气雾漆领域，特别涉及一种水性醇酸气雾面漆及其制备方法。技术背景气雾漆因其使用方便，广泛应用于漆膜修补、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、涂鸦等各个行业。国内气雾漆产品的年产量超过2亿罐，占气雾剂产品比例约为10％。气雾漆是通过将涂料与抛射剂先后灌装在搪塑或者铝制品或者马口铁等惰性的耐压容器中制得。有的工业涂料可以进行机器喷漆，然后用流水线烘烤，由于可以避免人工直接操作，所以可以减少油漆施工过程中对工人的伤害。与机器流水线涂装方式不同的是，气雾漆的使用过程必须人工手动按压喷嘴盖才能进行涂装，工人必须在涂装现场。气雾漆的挥发速率、着火点、爆炸极限、VOC含量、毒性等指标对于安全生产尤其重要。目前国内的气雾漆产品成分都是油性漆与抛射剂的混合物，尚没有水性漆与抛射剂混合制备的气雾漆。油性气雾漆中的油性漆，VOC含量介于400g/L～600g/L，VOC含有芳烃、酯类、醇酯、醇类等对人体有毒且易燃易爆。深圳市彩虹精细化工股份有限公司，作为气雾漆产品的知名企业，气雾漆产品均为油性漆与抛射剂的混合物。该公司开发出了醇溶性丙烯酸酯类气雾漆，以混合醇做为涂料的溶剂，替代传统对肝脏、肾脏、神经系统有害的烷烃、苯类、酯类、酮类溶剂。虽然混合醇相对于传统涂料溶剂的毒性更低，但是醇类对人体的皮肤及神经系统也有害，且易燃易爆。涂料的抛射剂大部分采用液化气体，抛射剂在气雾漆罐内有气液两相，压力介于0.5～0.8MPa的气相是气雾漆的喷涂动力来源。如今的抛射剂主要品种有非极性的丙烷、丁烷和极性的二甲醚，亲水亲油的二甲醚被大量应用。如果涂料与抛射剂的相容性差而不能均匀混合，甚至抛射剂会促使涂料絮凝团聚，得到的气雾漆的雾化效果将变差甚至不能喷出。液态的二甲醚、丙烷、正丁烷、异丁烷易于与油漆均匀混合，但是烷烃与水性醇酸面漆的混溶性欠佳。水性气雾漆没有成熟应用的产品，主要技术难题有：(1)水的蒸发焓高，普通水性气雾漆喷涂之后，表干时间比油性气雾漆长，不满足气雾漆快干的特点。(2)抛射剂中的二甲醚在0～35℃时，在水中的溶解度为30％～40％，但是液态二甲醚会导致水乳液型分散体涂料絮凝。(3)水性涂料比油漆容易起泡，再加上抛射剂从罐内喷出到大气环境的瞬间会迅速气化发泡，所以水性气雾漆喷涂得到的漆膜容易起泡。(4)在现有的灌装技术下，气雾漆所灌装的都是单组份涂料，而水性单组份涂料的综合性能一般，耐水耐碱的能力比单组份油性漆差，水性单组份气雾漆的应用领域有限。水性涂料按照树脂在水中分散颗粒大小分类，可以分为水乳液型分散体涂料和水稀释型分散体涂料。水乳型分散体涂料中的乳胶粒子粒径在300nm～1微米，比水稀释型分散体涂料的大。水乳型分散体涂料中的乳胶粒子内的成膜物质的平均分子量在10000～100000，比水稀释型分散体涂料的大。水乳型分散体涂料中的乳胶粒子内的成膜物质的酸值在10～30mgKOH/g，比水稀释型分散体涂料的小，亲水性比水稀释型分散体涂料的小。水乳型分散体可以分为水乳型醇酸分散体、水乳型丙烯酸分散体、水乳型聚氨酯分散体、水乳型环氧酯分散体、水乳型聚偏氟乙烯分散体。水乳型分散体在大量抛射剂的环境中，抛射剂不足以使大分子量的聚合物分子链充分打开分散在液态载体中，但是抛射剂会渗透进入乳胶粒子并降低乳胶粒子的玻璃化转变温度，使得粒子互相凝结。由于水乳型分散体的乳胶粒子内的聚合物分子量偏高且亲水性小，会导致宏观上的结团。水稀释型醇酸分散体的成膜物质与水乳型分散体的成膜物质在液态载体上的分散情况不同。水稀释型醇酸分散体中的聚合物成膜物的-COOH与碱中和之后生成亲水性强的-COO-，使线团状的聚合物分子链可以伸展打开并分散在液态载体中，分散体的粒径小于200nm，聚合物充分中和之后的分散体粒径小于50nm。抛射剂中的烷烃不影响水稀释型醇酸分散体中的聚合物的分散情况，抛射剂中的二甲醚是水稀释型醇酸分散体中的聚合物的助溶剂。涂料工业应用的水稀释型分散体分为水稀释型醇酸分散体、水稀释型丙烯酸分散体、水稀释型聚酯分散体、水稀释型环氧酯分散体。水稀释型丙烯酸分散体、水稀释型聚酯分散体不能单独做为成膜物质制备单组份自干漆，必须与另外的可反应组分混合，做成单组份烤漆或者双组份自干漆。水稀释型环氧酯分散体具有优良的附着力，适合制备单组份金属防腐底漆。但是水稀释型环氧酯分散体本身有较深的黄褐色，不适宜做面漆。水稀释型醇酸分散体接近无色，制备的涂料平整且鲜印性优。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种水性醇酸气雾面漆，该水性醇酸气雾面漆是水性醇酸面漆和抛射剂的均匀混合物。该水性醇酸气雾面漆VOC含量比油性气雾漆低、储存稳定、表干迅速、漆膜平整、漆膜综合性能接近油性气雾漆。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种水性醇酸气雾面漆，是通过液体定量灌装机将水性醇酸面漆灌装在气雾罐中，装上气雾罐的阀门并压盖，然后压入抛射剂制得，气雾罐中所灌装的两批物料的质量比例为水性醇酸面漆:抛射剂＝8:11，罐内流体的体积占气雾罐容积的70％～80％。
技术实现思路
008所述的抛射剂各成分的质量比例为二甲醚:丙烷:正丁烷:异丁烷＝8:5:3:2。
技术实现思路
008所述的水性醇酸面漆包含以下的组成和质量份：本专利技术的水性醇酸面漆的制备工艺为：在分散缸中依次加入17～22份水性醇酸树脂、1～3份助溶剂、0.75～1.5份成盐剂，采用锯齿形分散盘以1～2m/s的线速度搅拌5min，然后依次加入19～25份水、0.25份杀菌防腐剂、0.1～0.2份润湿剂、0.2～0.4份分散剂、0.4份防沉剂、0.2份增稠剂、0.06份消泡剂，加完消泡剂并保持搅拌5min后加入10～20份颜填料，加完颜填料之后锯齿形分散盘以10～15m/s的线速度搅拌30min然后将分散缸中的物料转移到砂磨机中研磨到刮板细度低于20微米。在调漆罐中加入20份水性醇酸树脂、2份助溶剂、1份成盐剂，采用浆式搅拌浆以3～5m/s的线速度搅拌5min，然后加入15份水并保持搅拌5min，然后加入全部研磨所得到的浆料，加入0.06份消泡剂并保持搅拌10min至漆表面无泡，依次加入0.4份闪蚀抑制剂、0.32份流平剂、0.5份防结皮剂、0.5份催干剂、0.2份增稠剂并保持搅拌30min得到水性醇酸面漆。作为优选，水性醇酸树脂采用水可稀释型醇酸树脂，外观为半透明或者透明装流体，树脂的3.5<PH<7，树脂的酸值为30～110mgKOH/g。树脂的成膜物质经过中和成盐之后可以分散在水中，且成膜物质在水相的分散粒径小于200nm。作为优选，成盐剂可以与树脂的聚合物的酸性基团发生中和反应，使聚合物的亲水基团-COOH反应生成亲水性更强的-COO-，聚合物得以分散在水中。作为优选，成盐剂不使得树脂的铁钴色阶值变化超过1阶、中和完毕之后可以保证体系的PH波动在0.5以内、可以保证树脂表干速度小于0.5小时。优选地，本专利技术的成盐剂采用的组成和质量份为二甲基乙醇胺:AMP-95＝3:2。二甲基乙醇胺的碱值高，且可以保证中和得到的树脂表干迅速，AMP-95也具有高碱值，且可以保证中和之后的体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性醇酸气雾面漆，其特征在于，将水性醇酸面漆灌装在气雾罐中，装上气雾罐的阀门并压盖，然后压入抛射剂制得，气雾罐中所灌装的两种组分的质量比例为水性醇酸面漆:抛射剂＝8:11，罐内流体的体积占气雾罐容积的70％～80％。

【技术特征摘要】
1.一种水性醇酸气雾面漆，其特征在于，将水性醇酸面漆灌装在气雾罐中，装上气雾罐的阀门并压盖，然后压入抛射剂制得，气雾罐中所灌装的两种组分的质量比例为水性醇酸面漆:抛射剂＝8:11，罐内流体的体积占气雾罐容积的70％～80％。2.如权利要求1所述的水性醇酸气雾面漆，其特征在于，所述抛射剂的各成分的质量比例为二甲醚:丙烷:正丁烷:异丁烷＝8:5:3:2。3.如权利要求1所述的水性醇酸气雾面漆，其特征在于，所述水性醇酸面漆，以质量份计，包含下列组分：水性醇酸树脂35～45；水35～45；成盐剂1.5～3；助溶剂2～6；润湿剂0.1～0.2；杀菌防霉剂0.2～0.3；分散剂0.2～0.4；消泡剂0.1～0.2；流平剂0.3～0.4；防沉剂0.3～0.5；闪蚀抑制剂0.3～0.5；增稠剂0.3～0.5；防结皮剂0.3～0.5；催干剂0.4～0.6；颜填料10～20。4.如权利要求3所述的水性醇酸气雾面漆，其特征在于，所述水性醇酸树脂为水可稀释型醇酸树脂，含油度大于30％，所含的油为干性油，的VOC含量小于300g/L，3.5<PH<7，酸值为30～110mgKOH/g，经过中和成盐之后可以分散在水中，且成膜物质在水相的分散粒径小于200nm，表干之后，成膜物质可以发生自由基聚合反应，增加漆膜的致密性。5.如权利要求3所述的水性醇酸气雾面漆，其特征在于，所述成盐剂采用的组成和质量份为二甲基乙醇胺:AMP-95＝3:2。6.如权利要求3所述的水性醇酸气雾面漆，其特征在于，所述助溶剂各成分质量比例为乙醇:异丙醇:丙二醇甲醚＝3:2:1。7.如权利要求3所述的水性醇酸气雾面漆，其特征在于，所述防结皮剂为对苯二酚类...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋铁成，宋传军，钟兴发，
申请(专利权)人：上海福岛化工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31