一种添加有钛白粉的水性丙烯酸漆及其制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种高耐候性、能隔热保温的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆及其制备方法。该水性丙烯酸漆包括丙烯酸树脂、分散剂、润湿剂、成膜剂、消泡剂、填料和溶剂；成膜剂包括氨基树脂；消泡剂包括氟化四庚酮；填料包括金红石型钛白粉。其制备方法包括如下步骤：S1，将丙烯酸树脂、分散剂、润湿剂、填料和溶剂进行预分散，得到预分散体系；S2，将步骤S1得到的预分散体系研磨处理，于其中按顺序加入成膜剂、消泡剂和溶剂，搅拌均匀，即得。在涂抹上本申请的水性丙烯酸漆后，其能有效反射红外线，因此其温度低于其他材料的温度，即使在温度高的节气中也不需要通过空调等冷却设备来进行降温，进而达到节能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种添加有钛白粉的水性丙烯酸漆及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种添加有钛白粉的水性丙烯酸漆及其制备方法。
技术介绍
涂料，俗称“油漆”，是一种可通过不同的施工工艺涂覆在物体表面，形成粘附牢固、具有一定强度的连续固态薄膜物质，能对物体起到保护、装饰和特性功能作用。传统的涂料在使用后会释放出大量挥发性有机物(VOC)，导致空气质量变差，人体于短时间内吸入大量高浓度的VOC可令肺部组织永久受损，长期接触更损坏呼吸系统、肝脏、肾脏等功能，引发器官衰竭。当这些传统的涂料被用做涂于墙体上的油漆时，这些涂料需要长时间才可完全挥发，这将影响使用者的健康。随着环保意识的增强，世界各国都相继制订了挥发性有机物(VOC)排放的限量标准和法规。目前，在绿色环保漆的各品种中，水性丙烯酸漆以其绿色(低VOC排放)、节能等特点，在世界各国得到了迅速发展。申请公布号为CN104745028A的中国专利公开了一种水性丙烯酸漆及其制备方法，这种水性丙烯酸漆包括丙烯酸树脂40～60份、分散剂3～6份、润湿剂1～2份、成膜剂10～20份、防腐剂1～5份、消泡剂0.5～1.5份、增稠剂2～6份、填料10～25份和水30～40份，且其选用钛白粉为填料。在水性丙烯酸漆中，加入填料的主要目的是增加油漆的填充力和降低生产成本；而钛白粉作为常规的填料，其以较好的化学稳定性和遮盖力等优势被广泛应用至水性丙烯酸漆中。然而在实际应用中发现，由于二氧化钛(钛白粉的主成分)本身存在一些晶格缺陷，其表面上存在许多光活化点，对可见光紫外光谱段有轻微的吸收；在紫外光照射和水等催化剂的作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，生成羟基和过氧羟基自由基；羟基和过氧羟基自由基具有高度的活性，能使涂料中的有机聚合物氧化，发生高分子链断链和降解，破坏涂料的连续性，使涂料的耐候性(即涂料暴露在室外气候环境下，抵抗日光和大气的作用，避免发生变色、粉化、失光的能力)降低。这将导致这类水性丙烯酸漆无法满足某些高标准行业的需求。因此，研发出一种能提高耐候性的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆具有较好的应用价值。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种能提高耐候性的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，在涂抹上本申请的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆后，其能有效反射红外线，因此其温度低于其他材料的温度，即使在温度高的节气中也不需要通过空调等冷却设备来进行降温，进而达到节能的目的。。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，包括如下重量份的组份：丙烯酸树脂10～30份；分散剂0.1～1份；润湿剂1～5份；成膜剂2～10份；消泡剂0.1～1份；填料20～100份；溶剂20～40份；其中，所述成膜剂包括氨基树脂90～95wt％；所述消泡剂包括氟化四庚酮50～100wt％；所述填料包括金红石型钛白粉10～100wt％。在本申请中的各组份的分别解释为：分散剂，指的是，一种化学品，其加入溶剂中增加其去颗粒的能力；润湿剂，指的是，能使固体物料更易被水浸湿的物质；成膜剂，指的是，能形成连续薄膜的聚合物；消泡剂，指的是，能降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的添加剂；填料，指的是，填充于其他物体中的物料。分散剂和润湿剂主要用于分散体系，使各组份以或溶胀或溶解的状态来均匀的分散在乳液中，以提高各组份之间发生作用的可能性；成膜剂能与丙烯酸树脂作用，在丙烯酸树脂的表面形成一层黏着牢固，具有一定柔软性、延伸性和弹性、耐磨性、耐水性等的连续均匀薄膜，减少水性丙烯酸漆的脱落，对其起到较好的防水耐脏等效果；在配方中加入消泡剂，可以减少或进一步消除泡沫，使分散体系均一稳定且无鼓泡影响其涂抹效果，减少后期涂抹不均匀情况；金红石型二氧化钛(钛白粉)的晶体结构稳定且其晶体结构的致密和折射率均高于锐钛型二氧化钛，其能对水性丙烯酸漆起到较好的遮盖、消色、分散等作用。采用上述技术方案，通过分散剂、润湿剂、金红石型钛白粉和溶剂对整个体系进行分散，氨基树脂与丙烯酸树脂能快速连续均匀成膜，将存在晶格缺陷的金红石型钛白粉包裹在内，使存在晶格缺陷的金红石型钛白粉与外环境隔离，降低二氧化钛的表面的光活化点与外环境反应的可能性；分散均匀的体系中加入了氟化四庚酮，其能在溶剂和分散剂的作用下填充至金红石型钛白粉的晶格中，减少二氧化钛的表面的光活化点；同时，氟化四庚酮可用于消除气泡，减少气泡中携带的空气等因素对钛白粉的影响；通过上述组合，能提高水性丙烯酸漆的耐候性。作为优选，所述分散剂为非离子型聚合物。采用上述技术方案，非离子型聚合物在水溶液中不发生解离，其对氟化四庚酮仅存在物理分散作用，又因其具有较好的耐酸耐碱性而在携有氟化四庚酮的体系中保持活性。作为优选，所述润湿剂为水性润湿流平剂。采用上述技术方案，水性润湿流平剂能降低涂料体系动态的表面张力，而不会明显减少静态表面张力，因此其对涂料的再涂性影响较小；同时，其存在消泡和防缩孔的功能，能进一步减少气泡中携带的空气等因素对钛白粉的影响；另外，其与水能形成一个均一稳定的溶液体系，能进一步提高浸润效果，提高体系在均相中作用的可能性。作为优选，所述成膜剂包括氨基树脂90～95wt％和催干剂5～10wt％。采用上述技术方案，氨基树脂与丙烯酸树脂能快速连续均匀成膜，除了能得到性能提高的水性丙烯酸漆，也能将存在晶格缺陷的金红石型钛白粉与外环境隔离，降低二氧化钛的表面的光活化点与外环境反应的可能性；采用催干剂，能加快氨基树脂与丙烯酸树脂之间的反应，进一步减少二氧化钛的表面的光活化点与外环境之间可能发生反应的机会。作为优选，所述金红石型钛白粉经锆、铝无机表面处理和有机表面处理。采用上述技术方案，经锆、铝无机表面处理和有机表面处理后的金红石型钛白粉与展色剂的亲和性强，能提高其在分散体系中的分散性，提高金红石型钛白粉与连续成膜后的氨基树脂与丙烯酸树脂、氟化四庚酮之间的作用的可能性，进一步减少二氧化钛的表面的光活化点和降低二氧化钛的表面的光活化点与外环境反应的可能性。作为优选，所述填料包括金红石型钛白粉和/或硫酸钡。采用上述技术方案，在本申请中硫酸钡和金红石型钛白粉的组合能基本达到纯金红石型钛白粉的填充效果，且硫酸钡的存在可相应的减少金红石型钛白粉的用量，能进一步减少金红石型钛白粉的表面的光活化点与外环境反应的可能性。作为优选，所述溶剂包括水90～95wt％和乙醇5～10wt％。采用上述技术方案，水和乙醇均无毒无害，且本申请的水性丙烯酸漆在水和乙醇中的溶解度远大于其在纯水或纯乙醇中的溶解度；本申请的水性丙烯酸漆在水和乙醇的复配溶液中具有较好的溶解度，其分散均匀。研究发现，所述填料的颗粒度为0.01～0.05μm，其提高耐候性的能力最佳。本专利技术的另一目的在于提供一种所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆的制备方法，其包括如下步骤：S1，将配方量的丙烯酸树脂、分散剂、润湿剂、填料和部分配方量的溶剂进行预分散，得到预分散体系；S2，将步骤S1得到的预分散体系研磨处理，于其中按顺序加入成膜剂、消泡剂和部分配方量的溶剂，搅拌均匀；加入其余配方量的溶剂，搅拌均匀，即得。作为优选，所述制备方法包括如下步骤：S1，将10～30份丙烯酸树脂、0.1～1份分散剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，包括如下重量份的组份：丙烯酸树脂10～30份；分散剂0.1～1份；润湿剂1～5份；成膜剂2～10份；消泡剂0.1～1份；填料20～100份；溶剂20～40份；其中，所述成膜剂包括氨基树脂90～95wt%；所述消泡剂包括氟化四庚酮50～100wt%；所述填料包括金红石型钛白粉10～100wt%。

【技术特征摘要】
1.一种添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，包括如下重量份的组份：丙烯酸树脂10～30份；分散剂0.1～1份；润湿剂1～5份；成膜剂2～10份；消泡剂0.1～1份；填料20～100份；溶剂20～40份；其中，所述成膜剂包括氨基树脂90～95wt%；所述消泡剂包括氟化四庚酮50～100wt%；所述填料包括金红石型钛白粉10～100wt%。2.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述分散剂为非离子型聚合物。3.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述润湿剂为水性润湿流平剂。4.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述成膜剂包括氨基树脂90～95wt%和催干剂5～10wt%。5.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述金红石型钛白粉经锆、铝无机表面处理和有机表面处理。6.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述填料包括金红石型钛白粉和/或硫酸钡。7.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述溶剂包括水90～95wt%和乙醇5～10wt%。8.根据权利要求1所述的添加有钛白粉的水性丙烯酸漆，其特征在于，所述填料的颗粒度为0.01～0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆鹤，闫燕飞，陈家平，黄能，
申请(专利权)人：台州市黄岩铭志装饰材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33