一种水性塑胶金属柔性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性塑胶金属柔性涂料，包含以下组分：水性弹性氟碳乳液、水性羟基丙烯酸乳液、聚甲基倍半硅氧烷、纳米氧化锆、纳米氧化铝、珠光粉、阻燃剂、纳米氧化锌、附着力促进剂、pH调节剂、消泡剂、成膜助剂、分散剂、基材润湿剂、增稠剂、固化剂、助溶剂、温敏变色粉和去离子水。本发明专利技术提供了一种水性塑胶金属柔性涂料，实现了对塑胶制品外壳的加工喷涂，达到美化塑胶外观，吸引消费者的目的，同时使得喷涂后的塑胶具有健康安全无有害物挥发且同时兼备防火、抑菌、耐磨的性能。

A Water-borne Plastic Metal Flexible Coating and Its Preparation Method

The invention discloses a waterborne plastic metal flexible coating, which comprises the following components: waterborne elastic fluorocarbon emulsion, waterborne hydroxyl acrylic emulsion, polymethylsilsesquioxane, nano zirconia, nano alumina, pearlescent powder, flame retardant, nano Zinc Oxide, adhesion promoter, pH regulator, defoamer, film builder, dispersant, base material wetting agent, thickening agent, and solid agent. Chemicals, cosolvents, thermochromic powder and deionized water. The invention provides a water-borne plastic metal flexible coating, realizes the processing and spraying of the plastic product shell, achieves the purpose of beautifying the plastic appearance and attracting consumers, at the same time makes the sprayed plastic have the properties of health, safety, no volatilization of harmful substances and fire prevention, bacteriostasis and wear resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种水性塑胶金属柔性涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料制备
，特别是涉及一种水性塑胶金属柔性涂料及其制备方法。
技术介绍
随着生活水平的提升，塑料制品应用越来越广泛，目前人们不但追求良好的使用性能，还追求时尚的外观。利用涂料对塑料制品的外壳进行处理，是目前性价比最高的一种方式，目前油性涂料由于优良的性能仍然占有绝大部分市场，但是油性涂料VOC(volatileorganiccompounds)含量较大，其中VOC是挥发性有机化合物，这些挥发性有机化合物包括甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。当VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。而常用的涂料为溶剂性涂料，常温下可以释放出甲苯、苯、二甲苯等多种挥发性有机化合物，不仅污染环境，加重光化学烟雾污染、区域灰霾、酸雨等大气复合污染，又给人带来健康危害。近年来，环境越来越恶化，雾霾越来越严重，社会对环保的要求越来越高，发展环保涂料已经成为人们的共识。其中涂料水性化作为一种有效的途径，但是即便是水性涂料，仍然含有一定量的VOC，所以开发出性能优良、VOC含量超低的涂料成为涂料行业的发展方向。目前，年轻的群体对手机外壳、电子产品保护塑胶壳的消费量较大，多数使用者追求手机外壳具有美观、耐磨等性能，而手机外壳为塑料材质(ABS)，需要利用涂料来达到相应的要求，以期望吸引较多的用户，虽然水性涂料以其环保性能越来越应用广泛，但是由于塑胶制品表面的原因，利用水性涂料对塑胶制品的外壳进行处理时问题较多主要表现在附着力差，使用一段时间后，漆膜脱落，并且性能良好的水性塑胶漆仍然较少，所以研发高性能的水性塑胶涂料具有很好的现实意义和市场需求。因此，针对上述技术缺陷，专利技术一种水性塑胶金属柔性涂料，实现对塑胶制品外壳的加工喷涂，达到美化塑胶外观，吸引消费者的目的，同时使得喷涂后的塑胶具有健康安全无有害物挥发且同时兼备防火、抑菌、耐磨的性能是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种水性塑胶金属柔性涂料，实现了对塑胶制品外壳的加工喷涂，达到美化塑胶外观，吸引消费者的目的，同时使得喷涂后的塑胶具有健康安全无有害物挥发且同时兼备防火、抑菌、耐磨的性能。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水性塑胶金属柔性涂料，包含以下重量份数的组分：水性弹性氟碳乳液5-15份、水性羟基丙烯酸乳液25-50份、聚甲基倍半硅氧烷1份-5份、纳米氧化锆0.5-2份、纳米氧化铝1份-5份、珠光粉3-8份、阻燃剂1-8份、纳米氧化锌0.05-0.5份、附着力促进剂0.1-0.2份、pH调节剂0.1-0.2份、消泡剂0.1-0.2份、成膜助剂2-5份、分散剂0.3-0.5份、基材润湿剂0.3-0.5份、增稠剂0.5-1.0份、固化剂5-20份、助溶剂2-5份、温敏变色粉1-8份和去离子水5-10份。进一步的，一种水性塑胶金属柔性涂料，包含以下重量份数的组分：水性弹性氟碳乳液10-15份、水性羟基丙烯酸乳液30-40份、聚甲基倍半硅氧烷3-5份、纳米氧化锆1-2份、纳米氧化铝1-2份、珠光粉3-5份、阻燃剂3-6份、纳米氧化锌0.2-0.4份、附着力促进剂0.1-0.15份、PH调节剂0.15-0.2份、消泡剂0.1-0.12份、成膜助剂2-3份、分散剂0.3-0.4份、基材润湿剂0.3-0.4份、增稠剂0.5-0.8份、固化剂10-20份、助溶剂2-3份、温敏变色粉3-5份和去离子水5-8份。其中，优选的，水性弹性氟碳乳液为特种氟树脂共聚物阴离子型乳液，具有良好的延伸性、抗脏污性、优异的耐候性。优选的，固化剂为亲水改性脂肪族聚异氰酸酯，具有优秀的耐擦伤性、耐冲击性、抗刮损等物理性能的固化剂。此固化剂能够大大提高涂层柔韧性和致密性。优选的，附着力促进剂为一种高分子硅烷类附着力促进剂，具有较宽的溶解性，可提高膜层与底材的附着力，能够有效防止涂料的脱落。优选的，聚甲基倍半硅氧烷为一种微米级的有机硅微球粉末，可有效改进产品性能，具有优异的润滑性、柔软和光滑性，能够提高喷涂表面的亚光感，表面光滑性和疏水性，防止颜料和粉体凝聚。优选的，纳米氧化铝具有优异的耐磨、增硬、耐高温及绝缘等性能。优选的，纳米氧化镐具有耐磨、抗腐蚀、耐高温等性能，能够提高涂料硬度、耐火阻燃性能、耐磨性能、耐腐蚀性能。本专利技术中纳米氧化铝和纳米氧化镐联用，既提高了涂层的硬度，又能提高涂层的阻燃性能。优选的，纳米氧化锌粒径小、比表面积大，用量少，抑菌灭菌性能优异；相较于与纳米银对良性细胞有损伤的危害，纳米氧化锌更安全健康；且纳米氧化锌不易变色；此外纳米氧化锌不仅接触式杀菌，在光和水的条件下依然可以起到很好的抑菌灭菌效果。本专利技术通过引入纳米氧化锌达到持久、温和杀菌的目的，并且对接触的皮肤刺激小。优选的，温敏变色粉颜料粒径小，耐温度最高为200℃左右，同时有很好的耐溶剂性和分散性，适合各类塑胶制品的表面涂覆，包括ABS、PE、PP、PS、PVC、EVA及其它塑胶材料。本专利技术中温敏变色粉颜料的添加能够根据温度的变化产生色彩变幻的效果。优选的，阻燃剂为与本专利技术中的水性羟基丙烯酸乳液有较好的相容性且在乳液中易分散，耐水洗；同时热稳定性好，热分解温度超过330℃且不析出，不泛白，使得最终形成的水性塑胶金属柔性涂料喷涂时，涂层表面干爽。优选的，珠光粉具有良好的耐气候性、防水性、耐火、耐洗、抗污染性。优选的，所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂。本专利技术选用水性丙烯酸分散体和高沸点环保的成膜助剂，得到高光泽、高装饰性、高疏水性的水性漆涂层，其中制备的水性塑胶金属柔性涂料的VOC≤100g/L，气味非常低，防止污染环境，涂层具有较好的耐磨、抑菌、阻燃效果。同时，聚甲基倍半硅氧烷的添加，使得水性塑胶金属柔性涂料在成膜性能方面达到良好的耐水、耐污效果，具有自清洁和耐擦洗性能，能轻松擦掉无尘粉笔、粉尘和茶渍、油污等多种涂鸦物质或生活污渍，反复污染擦拭持久性好，而水性弹性氟碳乳液搭配弹性树脂和固化剂，能够形成更加柔性的质感效果。此外，本专利技术形成的水性塑胶金属柔性涂料还具有良好的润滑性并能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块。进一步的，所述成膜助剂为丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂AF和醇酯-12成膜助剂按照重量份数比为1:1-3进行混合。本专利技术选用高沸点环保的成膜助剂AF和醇酯-12成膜助剂按照重量份数比为1:1-3进行混合，其中两种成膜助剂均为环保助剂，是乳液聚合物的强溶剂，可以有效降低乳胶漆的最低成膜温度，提高乳胶漆的耐擦洗性及涂膜质量，能够明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能和增进流平性，具有优异的湿膜性能、提高耐候性及展色性。进一步的，所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。本专利技术中选用丙二醇甲醚醋酸酯作为助溶剂主要用于溶解固化剂。进一步的，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺或多功能助剂AMP-95，pH值为8-9。本专利技术中的这两种pH值调节剂不但具有调节pH值的效果，而且本身是有机物质，具有一定的辅助成膜的特性。进一步的，所述消泡剂为磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂或有机硅类消泡剂。本专利技术中消泡剂虽然可选用磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂，但是在本专利技术中的比例关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性塑胶金属柔性涂料，其特征在于，包含以下重量份数的组分：水性弹性氟碳乳液5‑15份、水性羟基丙烯酸乳液25‑50份、聚甲基倍半硅氧烷1‑5份、纳米氧化锆0.5‑2份、纳米氧化铝1‑5份、珠光粉3‑8份、阻燃剂1‑8份、纳米氧化锌0.05‑0.5份、附着力促进剂0.1‑0.2份、pH调节剂0.1‑0.2份、消泡剂0.1‑0.2份、成膜助剂2‑5份、分散剂0.3‑0.5份、基材润湿剂0.3‑0.5份、增稠剂0.5‑1.0份、固化剂5‑20份、助溶剂2‑5份、温敏变色粉1‑8份和去离子水5‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种水性塑胶金属柔性涂料，其特征在于，包含以下重量份数的组分：水性弹性氟碳乳液5-15份、水性羟基丙烯酸乳液25-50份、聚甲基倍半硅氧烷1-5份、纳米氧化锆0.5-2份、纳米氧化铝1-5份、珠光粉3-8份、阻燃剂1-8份、纳米氧化锌0.05-0.5份、附着力促进剂0.1-0.2份、pH调节剂0.1-0.2份、消泡剂0.1-0.2份、成膜助剂2-5份、分散剂0.3-0.5份、基材润湿剂0.3-0.5份、增稠剂0.5-1.0份、固化剂5-20份、助溶剂2-5份、温敏变色粉1-8份和去离子水5-10份。2.根据权利要求1所述的一种水性塑胶金属柔性涂料，其特征在于，包含以下重量份数的组分：水性弹性氟碳乳液10-15份、水性羟基丙烯酸乳液30-40份、聚甲基倍半硅氧烷3-5份、纳米氧化锆1-2份、纳米氧化铝1-2份、珠光粉3-5份、阻燃剂3-6份、纳米氧化锌0.2-0.4份、附着力促进剂0.1-0.15份、PH调节剂0.15-0.2份、消泡剂0.1-0.12份、成膜助剂2-3份、分散剂0.3-0.4份、基材润湿剂0.3-0.4份、增稠剂0.5-0.8份、固化剂10-20份、助溶剂2-3份、温敏变色粉3-5份和去离子水5-8份。3.根据权利要求1或2所述的一种水性塑胶金属柔性涂料，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂AF和醇酯-12成膜助剂按照重量份数比为1:1-3进行混合。4.根据权利要求1或2所述的一种水性塑胶金属柔性涂料，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。5.根据权利要求1或2所述的一种水性塑胶金属柔性涂料，其特征在于，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺或...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁宁，宋雪丽，周泽钱，胡中源，董立志，
申请(专利权)人：河北晨阳工贸集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13