一种水性玻璃烤漆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性玻璃烤漆，其特征在于包括如下重量百分比的组分：水性环氧树脂20～60％，低甲醚化氨基树脂10～40％，水性丙烯酸树脂改性聚氨酯0～18％，色精染料或着色剂3～30％，流平剂0.1～0.8％，润湿剂0.1～1.0％，密着剂0.1～0.8％，抗氧化剂0.1～0.8％，消泡剂0.1～0.6％，杀菌剂0.1～0.4％，pH调节剂0.5～6％，其余为去离子水。本发明专利技术还公开了上述水性玻璃烤漆的制备方法。与现有技术相比，本发明专利技术的水性玻璃烤漆在玻璃等基材上的附着力好、且耐醇性、耐水性、耐磨性优良、无需另外使用有机溶剂。且制备方法简单、对环境友好。

A Water-borne Glass Baking Paint and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种水性玻璃烤漆及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种水性玻璃烤漆及其制备方法。
技术介绍
玻璃及玻璃制品的涂装保护与装饰在工业和民用领域有着广泛的需求，如酒瓶、化妆品瓶、香水瓶、灯饰、家装玻璃制品和玻璃仪器等都需要在表面涂覆保护层和装饰涂层。目前，国内应用的玻璃涂料多为溶剂型产品，相对成熟而普及，使用油性玻璃烤漆时，需要加入50％以上的有机溶剂(甲苯、二甲苯、工业酒精等)，这些溶剂容易挥发，有刺激性气味且对人体存在着不同程度的毒害，在生产过程、应用过程及干燥过程中不断挥发到空气中或被人体吸收，严重地破坏环境，伤害人体健康。随着人们环保意识的提高和环保法律法规的健全，水性涂料由于不含或仅含少量的有机溶剂而在玻璃上的应用受到极大的重视。采用聚氨酯水分散体、水溶性聚丙烯酸树脂、氨酯型及改性的丙烯酸树脂制备的单组分水性玻璃漆在玻璃底材上存在附着力、耐醇性、耐水性、耐磨耗性差及硬度低等缺点。水性双组分室温固化玻璃漆在施工过程中过短的适用期会给施工造成一定的困难，同时也引起漆料的浪费及施工现场混合不均等难题。为了克服上述水性涂料存在的缺陷，申请号为CN201510703522.2的专利技术专利申请《一种水性玻璃烤漆》(申请公开号为CN106609080A)公开了一种水性玻璃烤漆，以重量份计，包括水溶性丙烯酸树脂40～70份、异丙醇2～5份、三乙醇胺1～5份、低甲醚化氨基树脂10～15份、乙醇2～5份、钛白粉0.2～0.9份。该水性玻璃烤漆具有良好的粘着力、着色力，对玻璃表面有较强的附着力，提升了装饰性能。但是水溶性丙烯酸树脂往往会跟染料发生反应，而影响烤漆的颜色。又如申请号为CN201711146705.4的专利技术专利申请《一种水性玻璃烤漆》(申请公开号为CN107815192A)公开了一种水性玻璃烤漆，按重量百分比计，包括：水性树脂60-80％，酸催化剂0.3-0.8％，pH调节剂0.7-5.5％，增稠剂0.1-0.5％，助溶剂1-8％，润湿剂0.1-1％，成膜助剂1-9％，颜料0-20％，水5-25％。其中水性树脂为羟基丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺树脂和无机硅树脂中的一种或几种的混合物。制得的玻璃烤漆具有高光泽度、高硬度和强耐候性。但是需要通过额外添加酸催化剂才能促进基体树脂快速交联，降低固化温度，提高固化程度；此外，虽说是水性烤漆，但多多少少需要添加一定的有机溶剂(即助溶剂)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种附着力好、且耐醇性、耐水性、耐磨性优良、绿色环保的水性玻璃烤漆。本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种工艺简单、对环境友好的上述水性玻璃烤漆的制备方法。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种水性玻璃烤漆，其特征在于包括如下重量百分比的组分：水性环氧树脂20～60％，低甲醚化氨基树脂10～40％，水性丙烯酸树脂改性聚氨酯0～18％，色精染料或着色剂3～30％，流平剂0.1～0.8％，润湿剂0.1～1.0％，密着剂0.1～0.8％，抗氧化剂0.1～0.8％，消泡剂0.1～0.6％，杀菌剂0.1～0.4％，pH调节剂0.5～6％，其余为去离子水。所述低甲醚化氨基树脂优选为高亚胺型部分低甲醚化氨基树脂。所述水性丙烯酸树脂改性聚氨酯优选为芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯。在上述方案中，所述的色精染料或着色剂优选为透明颜料、偶氮颜料、珠光颜料、炭黑、钛白粉中的至少一种；所述的流平剂优选为丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂、氟碳化合物类流平剂的至少一种；所述润湿剂优选为炔二醇类、氟类、丙烯酸类、有机硅类等润湿剂中的至少一种；所述密着剂优选为含有氨基、双氨基、甲基丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基、氯化烷基等的硅氧烷偶联剂的至少一种；所述抗氧化剂优选为吊白块、亚硫酸氢钠、草酸、植酸、氨水、水合肼、抗坏血酸、茶多酚、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚的至少一种；所述消泡剂优选为聚醚类、高碳醇类、硅类、聚醚改性硅、自乳化型、聚硅氧烷类消泡剂中的至少一种；所述pH调节剂优选为N-氨丙基一甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、丁基二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1,3丙二醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丁基乙醇胺、氨水中的一种。为了进一步提高烤漆的各项性能，所述水性环氧树脂选用水溶性较好、透明度较高的水性环氧树脂，优选的是，所述水性环氧树脂包括如下重量百分比的组分：原料a5～15％；原料b2～10％；原料c1～8％；原料d26～47％；原料e14～25％；原料f5～10％；其余为去离子水；其中所述原料a为仲胺或叔胺中的至少一种；所述原料b为不饱和羧酸酯中的至少一种；所述原料c为醇胺类、酰胺类、芳香胺类、亚胺类、羟胺类原料中的至少一种；所述原料d为不同环氧当量的环氧树脂中的一种；所述原料e为有机溶剂中的一种；所述原料f为丙烯酸类单体中的一种。所述原料a优选为三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二亚乙基三胺、六亚甲基亚胺、六亚甲基四胺、N,N-二乙基苯胺中的至少一种，用于打开材料b中的不饱和键；所述原料b优选为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异辛酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸异冰片酯的至少一种；所述原料c优选为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、异丁酰胺、苯胺、邻苯二胺、2,4-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、对氟苯胺、邻苯二甲酰亚胺、羟胺的至少一种，用于接枝而引入极性基团；所述原料d优选为环氧当量为100～5000的环氧树脂；所述原料e优选为丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、异丁基乙烯醚、环己基乙烯基醚、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯酮、乙烯基乙基醚、二乙二醇二乙烯基醚、1,4-环己基二甲醇二乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、1,4-环己二醇单乙烯基醚、二乙烯基-1,4-丁二醇醚的一种；所述原料f优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、α-羟基甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的一种，以提高交联度，增加水性环形树脂的硬度和耐水性。优选的是，所述水性环氧树脂的制备方法为：加入原料a和原料b，升温至40～60℃，搅拌2～7h；然后升温至80～130℃，加入原料c和原料d，搅拌3～10h；然后加入原料e、原料f和去离子水，继续保温0.5～4.5h，冷却至室温后，调pH至7～8，过滤，即制得水性环氧树脂。由于水性环氧树脂以水作为主要溶剂，生产过程中减少了溶剂的挥发，减少VOC的排放，同时以水作为主要溶剂，其制备过程对环境友好、制备工艺简单；且制备方法中先将原料a和b进行反应，使得原料b中的不饱和键打开，再加入原料c和d，使得原料d中的环氧基团打开，进行接枝交联，最后加入原料e、f及去离子水，进一步提高聚合物的交联程度，如此，通过层层的反应，使得生产出的水性环氧树脂性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性玻璃烤漆，其特征在于包括如下重量百分比的组分：水性环氧树脂20～60％，低甲醚化氨基树脂10～40％，水性丙烯酸树脂改性聚氨酯0～18％，色精染料或着色剂3～30％，流平剂0.1～0.8％，润湿剂0.1～1.0％，密着剂0.1～0.8％，抗氧化剂0.1～0.8％，消泡剂0.1～0.6％，杀菌剂0.1～0.4％，pH调节剂0.5～6％，其余为去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种水性玻璃烤漆，其特征在于包括如下重量百分比的组分：水性环氧树脂20～60％，低甲醚化氨基树脂10～40％，水性丙烯酸树脂改性聚氨酯0～18％，色精染料或着色剂3～30％，流平剂0.1～0.8％，润湿剂0.1～1.0％，密着剂0.1～0.8％，抗氧化剂0.1～0.8％，消泡剂0.1～0.6％，杀菌剂0.1～0.4％，pH调节剂0.5～6％，其余为去离子水。2.根据权利要求1所述的水性玻璃烤漆，其特征在于：所述低甲醚化氨基树脂为高亚胺型部分低甲醚化氨基树脂。3.根据权利要求1所述的水性玻璃烤漆，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂改性聚氨酯为芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯。4.根据权利要求1所述的水性玻璃烤漆，其特征在于：所述的色精染料或着色剂为透明颜料、偶氮颜料、珠光颜料、炭黑、钛白粉中的至少一种；所述的流平剂为丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂、氟碳化合物类流平剂的至少一种；所述润湿剂为炔二醇类、氟类、丙烯酸类、有机硅类润湿剂中的至少一种；所述密着剂为含有氨基、甲基丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基、氯化烷基的硅氧烷偶联剂的至少一种；所述抗氧化剂为吊白块、亚硫酸氢钠、草酸、植酸、氨水、水合肼、抗坏血酸、茶多酚、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚的至少一种；所述消泡剂为聚醚类、高碳醇类、硅类、聚醚改性硅、自乳化型、聚硅氧烷类消泡剂中的至少一种；所述pH调节剂为N-氨丙基一甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、丁基二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1,3丙二醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丁基乙醇胺、氨水中的一种。5.根据权利要求1所述的水性玻璃烤漆，其特征在于：所述水性环氧树脂包括如下重量百分比的组分：原料a5～15％；原料b2～10％；原料c1～8％；原料d26～47％；原料e14～25％；原料f5～10％；其余为去离子水；其中所述原料a为仲胺或叔胺中的至少一种；所述原料b为不饱和羧酸酯中的至少一种；所述原料c为醇胺类、酰胺类、芳香胺类、亚胺类、羟胺类原料中的至少一种；所述原料d为不同环氧当量的环氧树脂中的一种；所述原料e为有机溶剂中的一种；所述原料f为丙烯酸类单体中的一种。6.根据权利要求5所述的水性玻璃烤漆，其特征在于：所述原料a为三乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，付允明，裘家升，顾卓韦，张莉莉，周昶吉，
申请(专利权)人：浙江中科立德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33