一种高硬度单组分水性清漆及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高硬度单组分水性清漆的制备方法，本发明专利技术提供的高硬度单组分水性清漆，其原料按重量份计，所述水性清漆通过60‑80份丙烯酸乳液、1‑8份水、10‑20份有机硅消光剂和0.1‑15份助剂的反应混合物产生。根据本发明专利技术提供的高硬度单组分水性清漆漆膜干燥时间快，致密性好，硬度高，水性清漆涂料干燥后的硬度、耐刮擦和耐水性高，符合水性漆涂料行业的性能要求。

A High Hardness One-Component Waterborne Varnish and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度单组分水性清漆及其制备方法
本专利技术属于水性漆涂料领域，特别是涉及一种高硬度单组分水性清漆及其制备方法。
技术介绍
随着全球对产品环保要求越来越高，水性漆由于具有无毒、不易燃烧、无污染环境等优点受到广泛的欢迎。虽然双组分木器漆漆膜硬度高，但施工前需要加入异氰酸酯固化剂，施工不方便，干燥时间较慢，涂装成本较高。目前市面上大多数的水性漆材料主要以单组分水性漆为主，但是，单组分水性漆铅笔硬度通常在B级，国家标准要求硬度也是≥B，少数产品的铅笔硬度可以达到HB等级，难以满足对膜硬度和耐磨性要求较高类型的家具的需求。因此制备出具有高硬度的单组分水性清漆具有十分重要的意义。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的之一在于提供一种单组分水性清漆，用于解决现有技术过程中高硬度单组分水性清漆硬度较低、耐磨和耐刮性能不理想的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种如上所述、如下详述的高硬度单组分水性清漆的制备方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过包括以下技术方案实现的：一种高硬度单组分水性清漆，其原料按重量份计，所述水性清漆通过60-80份丙烯酸乳液、1-8份水、10-20份有机硅消光剂和0.1-15份助剂的反应混合物产生。可选地，所述丙烯酸乳液为固含量在38-45％范围内的阴离子纳米透明树脂。可选地，所述丙烯酸乳液为成膜温度在30℃左右，漆膜玻璃板硬度在B-HB的常规水性丙烯酸木器漆乳液。可选地，所述有机硅消光剂为粒径范围在2-9um的二氧化硅消光粉。可选地，所述助剂选自PH调节剂、成膜剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、防冻剂、流平剂、手感剂、杀菌剂中的任意一种或上述任意其组合。可选地，所述0.1-15份助剂中，包括所述0.1-0.3份PH调节剂、4-7份成膜剂、0.1-0.8份分散剂、0.1-0.5份润湿剂、0.5-2份增稠剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-2份防冻剂、0.5-1份流平剂、1-5份手感剂、0.1-0.3份杀菌剂。可选地，所述湿润剂为反应型润湿剂。可选地，所述成膜剂选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯醚中的一种或上述任意其组合。可选地，所述增稠剂为水性聚氨酯增稠剂。一种如上所述、如下详述的高硬度单组分水性清漆的制备方法，包括以下步骤：1)将所述丙烯酸乳液加入反应釜中，在200-600r/min的搅拌速度下，依次加入所述PH调节剂，和所述水、所述成膜剂、所述消泡剂、所述防冻液的混合液，再依次加入所述分散剂、所述润湿剂、所述流平剂、所述手感剂、所述有机硅消光剂、所述杀菌剂；2)提高转速至1000-1500r/min，将步骤1)中获得的所述浆体搅拌20-30min；3)向步骤2)中获得的所述浆体中添加所述增稠剂调节体系粘度，制备得到高硬度单组分水性清漆。可选地，缓慢添加所述助剂。根据本专利技术提供的单组分水性清漆，通过有机硅消光剂中的SI-O-健，与水性清漆中形成的聚合物的C-C链相似，在水性清漆组分中呈均匀分散，通过类似于互穿聚合物网络部分交联机理，结合入基材聚合物结构中的特性，制备出本专利技术的高硬度单组分水性清漆，与现有技术相比：采用本专利技术提供的高硬度单组分水性清漆，配方成本较低，节省家具涂装成本；操作简单，生产效率高，本专利技术不需要额外添加固化剂或交联剂，制备的漆膜干燥时间快，干燥过程完成交联反应，完全干燥后玻璃板漆膜硬度达到H，涂装后常温4小时以上可打磨，提高施工效率；本专利技术的水性清漆的漆膜致密性好，漆膜硬度高，水性清漆涂料干燥后的硬度、耐刮擦和耐水性高，符合水性漆涂料行业的性能要求。其它的特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权利要求在内的本公开而显而易见。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。本专利技术提供了一种高硬度单组分水性清漆，其原料按重量份计，所述水性清漆通过60-80份丙烯酸乳液、1-8份水、10-20份有机硅消光剂和0.1-15份助剂的反应混合物产生。本专利技术中丙烯酸乳液、水、有机硅消光剂以及助剂的重量份的比例范围影响水性清漆基材聚合物的结构和成膜性能。丙烯酸乳液作为主要的成膜物质，与其他组分交联并穿插形成致密漆膜，对被装饰的家具基材形成保护和装饰作用，但所述丙烯酸乳液含量过低时，难以形成类似互穿聚合物网络结构，漆膜硬度不理想。因此，本专利技术的丙烯酸乳液、水、有机硅消光剂以及助剂的重量份的比例在60-80份：1-8份：10-20份：0.1-15份的范围内，例如：65份：8份：15份：12份、70份：3份：16份：11份、75份：1.8份：13份：10.2份、80份：2份：10份：8份。本专利技术的丙烯酸乳液为通过特殊分散技术和多重交联技术合成的阴离子纳米透明树脂，固含量在38-45％范围内，例如39％、40％、41％。进一步地，理论成膜温度，例如30℃，粘度，例如5-35s，PH值，例如6-8，细度≤30um的范围内，漆膜玻璃板硬度在B-HB的常规水性丙烯酸木器漆乳液。本专利技术的水作为分散介质分散所述组分。本专利技术的有机硅消光剂，是反应型消光剂，具有氢键和羟基，与丙烯酸乳液中的羧基和羟基反应，同时通过有机硅消光剂中的SI-O键，与水性清漆中形成的聚合物的C-C链相似，类似互穿聚合物网络结构，可以在水性清漆形成的基材中充分分散，继而有效控制该组分在基材中的密度值，补强基材。具体地，在本专利技术公开的实施方式中，有机硅消光剂为粒径范围在2-9um的二氧化硅消光粉。例如粒径2um二氧化硅消光粉、3um二氧化硅消光粉、5um二氧化硅消光粉、8um二氧化硅消光粉或者上述其任意的组合。上述粒径范围的二氧化硅消光粉粒径均匀，运用在本专利技术提供的单组分清漆中，其球型颗粒有效提高了分散性和稳定性，且有效提高清漆涂料的消光效率，以及涂层的硬度、耐刮擦和耐水性，不易发生增稠。本专利技术的助剂，是功能助剂，该功能助剂在清漆涂料生产过程的分散粉料，破泡，抑泡，调节粘度、储存稳定性，施工过程的防流挂、流平，以及漆膜干燥后手感等。所述助剂选自PH调节剂、成膜剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、防冻剂、流平剂、手感剂、杀菌剂中的任意一种或上述任意其组合。在所述0.1-15份助剂中，包括所述0.1-0.3份PH调节剂、4-7份成膜剂、0.1-0.8份分散剂、0.1-0.5份润湿剂、0.5-2份增稠剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-2份防冻剂、0.5-1份流平剂、1-5份手感剂、0.1-0.3份杀菌剂。例如PH调节剂：成膜剂：分散剂：润湿剂：增稠剂：消泡剂：防冻剂：流平剂：手感剂：杀菌剂＝0.1份：4份：0.3份：0.3份：1.1份：0.3份：0.5份：0.3份：3份：0.1份；0.2份：5份：0.6份：0.5份：1份：0.3份：0.8份：0.5份：3份：0.1份。值得注意的是，本专利技术中的湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度单组分水性清漆，其特征在于，其原料按重量份计，所述水性清漆通过60‑80份丙烯酸乳液、1‑8份水、10‑20份有机硅消光剂和0.1‑15份助剂的反应混合物产生。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度单组分水性清漆，其特征在于，其原料按重量份计，所述水性清漆通过60-80份丙烯酸乳液、1-8份水、10-20份有机硅消光剂和0.1-15份助剂的反应混合物产生。2.如权利要求1所述的高硬度单组分水性清漆，其特征在于，所述丙烯酸乳液为固含量在38-45％范围内的阴离子纳米透明树脂。3.如权利要求1所述的高硬度单组分水性清漆，其特征在于，所述有机硅消光剂为粒径范围在2-9um的二氧化硅消光粉。4.如权利要求1所述的高硬度单组分水性清漆，其特征在于，所述助剂选自PH调节剂、成膜剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、防冻剂、流平剂、手感剂、杀菌剂中的任意一种或上述任意其组合。5.如权利要求4所述的高硬度单组分水性清漆，其特征在于，所述0.1-15份助剂中，包括所述0.1-0.3份PH调节剂、4-7份成膜剂、0.1-0.8份分散剂、0.1-0.5份润湿剂、0.5-2份增稠剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-2份防冻剂、0.5-1份流平剂、1-5份手感剂、0.1-0.3份杀菌剂。6.如权利要求1所述的高硬度单组...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴家兵，陈瑞金，赵曦，荣光，冯林林，李维虎，朱有奎，
申请(专利权)人：合肥科天水性科技有限责任公司，兰州科天水性高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34