一种防水高光彩喷涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水高光彩喷涂层及其制备方法。该涂层由封闭性异氰酸酯型交联剂、纳米纤维素、粘合剂、分散液、流平剂和促溶剂组成。本发明专利技术在涂层中使用封闭型异氰酸酯为交联剂，提高了涂层的均匀性和水解稳定性；引入纳米纤维素，提高了涂层耐摩擦和耐刮擦性能，增加涂层耐久性，使涂层更加稳定，有助于改善开裂。最终使得该涂层具备防水性能好、涂层稳定、抗划伤性好等优点。

A waterproof and high gloss spray coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种防水高光彩喷涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，尤其涉及一种含有封闭型异氰酸酯型交联剂和纳米纤维素的防水高光彩喷涂层及其制备方法。
技术介绍
彩喷涂层是一种在彩喷纸表面涂上一层具有吸墨性的多孔性颜料或者在涂层中能形成微孔网络的材料，形成良好的印墨接受层。这种涂层能在吸墨的同时阻止油墨渗透到底层，控制油墨微粒的扩散厚度，并使水溶性有机染料与水载体分离，使染料保持在表层而不渗透到原纸或布料之中，从而使打印图像具有高饱和度和清晰度。彩喷吸墨涂层基本上可以归纳为两种类型：膨润型和间隙型，膨润型以树脂为主吸墨层，采用能吸水膨胀的高分子，涂层在承接墨滴后，发生轻度膨胀，形成网络，将墨滴吸入。但这种介质的耐水性差，通过交联剂提高耐水性后吸墨性又降低，即吸墨性和耐水性相矛盾。间隙型以颜料为主，在涂层中含有大量间隙微孔的网络，对墨滴起吸附和固着作用。间隙型涂层又分为铝系和硅系两种，其中，硅系间隙型涂层使用后外表无光泽，需要后期添加工序来提高光泽度，而铝系间隙型涂层，外观光泽度高，防水效果好且成本低，但在油画布等布纹感强烈清晰的基材上涂布应用时，容易出现吸墨涂层断裂，打印喷绘效果不均匀等问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，通过引入封闭型多异氰酸酯型交联剂和纳米纤维素，提高涂层吸墨性和抗划伤性的同时，又能保持其外观光泽度，最终得到一种吸墨性好、防水性好、涂层均匀、光泽度高、抗划伤性好的彩喷涂层。为实现上述特性，本专利技术采用以下技术方案：一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征在于包含以下重量份数组分：交联剂0.1-1份；纳米纤维素0.1-1份；分散液62-79份；粘合剂15-20份；流平剂0.01-0.1份；促溶剂5-10份；本专利技术所述的封闭型异氰酸酯交联剂的结构通式为：其中，R表示芳香烃或者脂肪烃，B表示含单官能团的活性氢原子化合物(如醇、氨基化合物以及肟等)。本专利技术所述的纳米纤维素的直径为20-50nm，长度为1-10μm。本专利技术所述的粘合剂为聚乙烯醇、丁苯胶乳、聚氨酯及纯丙胶乳的一种或几种。本专利技术所述的分散液包含去离子水35-40份、pH调节剂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、助溶剂10-15份；氧化铝粉15-20份。所述的pH调节剂为硝酸、醋酸及盐酸的一种或几种。所述的助溶剂为异丙醇、正丁醇、二甲基甲酰胺、丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚、醋酸丁酯的一种或几种。本专利技术所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物。本专利技术所述的促溶剂为醋酸丁酯。本专利技术所述的一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其涂料制备步骤包含以下具体步骤：（1）分散液的制备在搅拌的情况下，将氧化铝粉15-20份、助溶剂10-15份、pH调节剂1.0-2.0份以及硅烷偶联剂1.0-2.0份加入到去离子水中，缓慢增加搅拌速度至2300r/min以上，高速分散30-90min，制成固含量为20-30%，pH为3-5的分散液，待用。（2）分散液的熟化将上述的分散液置于65±5℃的水浴箱中，熟化12h以上，保持分散液pH为3-5之间，保证硅烷偶联剂充分水解，待用。（3）成料制备在50±5℃，300-500r/min的搅拌速度的条件下，将15-20份粘合剂、0.01-0.1流平剂（将流平剂加入到5-10份促溶剂中）、0.1-1份纳米纤维素和0.1-1份的交联剂缓慢加入至熟化后的分散液中，搅拌20-30min，300目滤网过滤，消泡，待用。本专利技术所述的封闭型多异氰酸酯型交联剂的组成为封闭型多异氰酸酯乙二醇酯基溶剂溶液。将其应用在彩喷涂层中，其分子结构中含有大量的被封闭的高活性异氰酸酯（—NCO）基团，在达到封闭剂的解封温度后解封得到—NCO基团和封闭剂，释放出来的—NCO基团对活性氢原子有很强的反应活性，可以进一步与羟基化合物进行反应生成更稳定的化学键。因此，这种交联剂在含有活性氢原子的涂料体系中具有很好的交联效果，能有效的提高涂层的耐水性和稳定性，在未达到解封温度前，封闭型多异氰酸酯不会发生反应，这样在常温下涂料储存过程中不会交联，实现长时间大规模生产，操作也更加快捷方便。本专利技术所述的纳米纤维素是纳米纤丝化纤维素（NFC），结构中含有结晶区和无定形区，纤维长度超过1μm，这些纤丝间可形成网络、相互黏附并产生连接键，具有可再生原料的高可用性、高强度性能、大比表面积、大长径比、阻隔性能、尺寸稳定性、可生物降解性以及生物兼容性等优点。将其应用在彩喷涂层中，可使纤维素、交联剂以及聚氨酯等形成稳定的网络结构，能够使涂层均匀并提高涂层的硬度和抗划伤性能。当封闭型多异氰酸酯和纳米纤维素以及所配溶液混合后，封闭型多异氰酸酯与纳米纤维素和溶液中的羟基分别发生反应，形成稳定的网格结构，这种网格结构进一步增加了涂层的防水性和硬度，并且使得涂层更加稳定。本专利技术的创新点和有益效果如前文所述，本专利技术所提供的是一种防水高光彩喷涂层，其技术关键在于在彩喷涂层中使用封闭型多异氰酸酯型交联剂并引入纳米纤维素。纤维素、交联剂以及聚乙烯醇等形成稳定的网络结构，能够使涂布均匀并提高涂层的抗划伤性能，增强涂层的防水性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进一步详细说明：实施例1一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征在于包含以下重量份数组分：交联剂0.3份；纳米纤维素0.5份；分散液70份；粘合剂15份；流平剂0.02份；促溶剂5份。所述的封闭型异氰酸酯交联剂的结构通式为：其中，R表示芳香烃或者脂肪烃，B表示含单官能团的活性氢原子化合物(如醇、氨基化合物以及肟等)；所述的纳米纤维素的直径为20-50nm，长度为1-10μm；所述的粘合剂为聚乙烯醇；所述的分散液包含去离子水40份、pH调节剂1份、硅烷偶联剂1份、助溶剂18份；氧化铝粉15份；所述的pH调节剂为醋酸；所述的助溶剂为异丙醇13份；所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物；所述的促溶剂为醋酸丁酯。一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其涂料制备步骤包含以下具体步骤：（1）分散液的制备在搅拌的情况下，将粉15份、助溶剂13份、pH调节剂1份以及硅烷偶联剂1份加入到去离子水中，缓慢增加搅拌速度至2300r/min以上，高速分散30-90min，制成分散液，待用。（2）分散液的熟化将上述的分散液置于65±5℃的水浴箱中，熟化12h以上，保持分散液pH为3-5之间，保证硅烷偶联剂充分水解，待用。（3）成料制备在50±5℃，300-500r/min的搅拌速度的条件下，将15份粘合剂、0.02份流平剂（将流平剂加入到5份醋促溶剂中）、0.5份纳米纤维素和0.3份的交联剂缓慢加入至熟化后的分散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征在于包含以下重量份数组分：/n交联剂 0.1-1份；/n纳米纤维素 0.1-1份；/n分散液 62-79份；/n粘合剂 15-20份；/n流平剂 0.01-0.1份；/n促溶剂 5-10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征在于包含以下重量份数组分：
交联剂0.1-1份；
纳米纤维素0.1-1份；
分散液62-79份；
粘合剂15-20份；
流平剂0.01-0.1份；
促溶剂5-10份。


2.根据权利要求1所述的一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征是封闭型异氰酸酯交联剂的结构通式为:



其中，R表示芳香烃或者脂肪烃，B表示含单官能团的活性氢原子化合物(如醇、氨基化合物以及肟等)。


3.根据权利要求1所述的一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征是纳米纤维素的直径为20-50nm，长度为1-10μm。


4.根据权利要求1所述的一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征是粘合剂为聚乙烯醇、丁苯胶乳、聚氨酯及纯丙胶乳的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的一种防水高光彩喷涂层及其制备方法，其特征是分散液包含去离子水35-40份、pH调节剂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、助溶剂10-15份；氧化铝粉15-20份；
所述的pH调节剂为硝酸、醋酸及盐酸的一种或几种；
所述的助溶剂为异丙醇、正丁醇、二甲基甲酰胺、丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚的一种或几种。

【专利技术属性】
技术研发人员：周广滨，李申苗，黄偕祺，徐明智，陈伟煜，
申请(专利权)人：广东高璐美数码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44