一种水性底漆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种水性底漆及其制备方法和应用，所述水性底漆包括如下质量份的制备原料：水16～25份、分散剂0.3～1.1份、pH调节剂0.1～1.0份、消泡剂0.1～0.5份、粉料48～55份、水性乳液20～35份、醇类1～5份。本发明专利技术的水性底漆的固含量≥65％，相较现有技术显著提高了底漆固含量，在低湿度和高湿度情况下的具有较快的干燥速度。

【技术实现步骤摘要】
一种水性底漆及其制备方法和应用
本专利技术属于水性涂料
，尤其涉及一种水性底漆及其制备方法和应用。
技术介绍
水性涂料由于使用水作为稀释剂，VOC排放量远远低于油性涂料，其对环境更加友好而应用广泛。但是水性涂料干燥过程实质上是水分由漆膜到空气的挥发过程，由于水比溶剂挥发的慢，常温常湿下的表现为水性漆比油性漆干的慢，当遇到环境湿度大于90％的回南天或0～5℃低温天气时，水性漆就会出现干燥的异常慢甚至几天不干的现象。钢结构厂商为了加快场地周转率，要求涂料具有较快的干燥速度。现有技术中，CN110358391A以丙烯酸树脂为主料，在一定的助剂下制成一种快干型水性丙烯酸集装箱箱标漆，虽然该箱标漆在较低湿度下的表干时间≤10min，但是在高湿度下干燥时间长，无法满足高湿度工况下的生产需求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种水性底漆，该水性底漆具有高固含量，在低湿度和高湿度下均具有较快的干燥速度。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种水性底漆，包括如下质量份的制备原料：水16～25份分散剂0.3～1.1份pH调节剂0.1～1.0份消泡剂0.1～0.5份粉料48～55份水性乳液20～35份醇类1～5份；所述水性乳液由A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液进行乳液聚合得到；其中，所述A组分包括如下质量份的原料：乳化剂5～20份r>pH调节剂1～4份水300～400份引发剂0.5～2份；所述核单体预乳化液包括如下质量份的原料：乳化剂5～10份水100～200份硬单体200～350份软单体75～150份功能单体10～20份引发剂0.5～1份；所述壳单体预乳化液包括如下质量份的原料：乳化剂5～10份水100～200份硬单体150～250份软单体150～250份功能单体30～110份分子量调节剂0～10份引发剂0.5～1份。相对于现有技术，本专利技术通过在水性乳液的核单体预乳化液和壳单体预乳化液中加入引发剂，使核单体预乳化液和壳单体预乳化液预先发生乳液聚合反应，从而增大乳液的粒径；同时通过减少配方中水的含量，适当提高体系的粘度，增大水性乳液的固含量，进而提高底漆的固含量，减少干燥速度。所述水性底漆的固含量≥65％。水性乳液中，所述A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的乳化剂独立选自阴离子乳化剂和/或非离子乳化剂，优选地，所述A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液选用相同的乳化剂。所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠、全氟壬酸胺、十二烷基二苯醚二磺酸钠(2A1)、SR-10、1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵、ER-10、乙烯基磺酸钠中的一种或几种混合，优选反应型阴离子乳化剂2A1、SR-10、SDS中的一种或几种的组合。所述非离子乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、Span、Tween中的一种或几种混合。阴离子乳化剂主要为乳液的分散、稳定提供双电层结构，其具有很强的乳化效果，因此目前市面上大部分丙烯酸乳液都会采用阴离子乳化体系，但是单一的阴离子乳化体系对离子稳定性较差，但是如果采用反应型阴离子乳化剂就会比单纯的阴离子乳化剂效果好很多，因为反应型阴离子乳化剂的反应基团会与乳胶粒子牢牢的结合在一起，提高体系的稳定性，进而能够使成膜物的耐水性能得到有效提高。非离子乳化剂主要为乳液的分散、稳定提供屏蔽层，其能增加乳液的pH稳定性、冻融稳定性和离子稳定性。因此为了达到比较好的乳化、稳定效果，提高聚合时乳液的综合性能，大部分丙烯酸酯乳液都会采用阴离子乳化剂与非离子乳化剂复配体系。水性乳液中，所述pH调节剂为N,N-二甲基乙醇胺、碳酸氢钠、碳酸钠、冰醋酸和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或几种混合。通过加入适量的pH调节剂可保证制备水性乳液过程中体系的pH不会出现较大的波动，提高乳液聚合时体系的稳定性。水性乳液中，所述A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的引发剂独立选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种混合。水性乳液中，所述核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的硬单体独立选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种或两种的混合，优选地，所述核单体预乳化液和壳单体预乳化液采用相同的硬单体。硬单体能够为聚合物提供所需要的硬度、拉伸强度等，获得具有较高硬度的聚合物。水性乳液中，所述核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的软单体独立选自丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种混合，优选地，所述核单体预乳化液和壳单体预乳化液采用相同的软单体。软单体可为聚合物提供所需要的柔软性；同时，一般软单体具有较低的玻璃化转变温度(TG)，因此添加适当比例的软单体还有利于获得成膜温度低的聚合物。水性乳液中，所述核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的功能单体独立选自甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)、双丙酮丙烯酰胺中的一种或几种混合。为了满足聚合物的各种用途，需要在聚合反应中添加少量的功能单体，这类单体一般用量较少，但作用很大，通过添加功能单体，将某些特殊基团引入到聚合物体系中，能为聚合物提供某些特殊的性能。甲基丙烯酸、丙烯酸能增加体系的羧基含量，提高整个体系的稳定性，但因为羧基亲水所以会对耐水有一定的影响。甲基丙烯酸缩水甘油酯可为其他交联反应提供交联点，还能增加聚合物对基材的附着力。A-171、A-174、双丙酮丙烯酰胺可以提高聚合物的耐水性。优选地，所述核单体预乳化液中，功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种，此类功能单体用量过低将出现苯丙乳液出渣较多的现象。优选地，所述壳单体预乳化液，功能单体包括丙烯酸和/或甲基丙烯酸，同时还包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)、双丙酮丙烯酰胺中的至少一种。其中丙烯酸和/或甲基丙烯酸用量为10～40份，甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或全氟烷基乙基丙烯酸酯和/或乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和/或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)和/或双丙酮丙烯酰胺的用量为20～70份。若减少丙烯酸和/或甲基丙烯酸用量，将导致苯丙乳液出渣较多，而甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或全氟烷基乙基丙烯酸酯和/或乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和/或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)和/或双丙酮丙烯酰胺用量过低则将导致苯丙乳液所成漆膜的耐水性降低。水性乳液中，所述分子量调节剂为硫醇类调节剂，如十二碳硫醇。通过加入调节剂，可有效调节乳胶粒子的分子量。水性底漆中，所述分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性底漆，其特征在于：包括如下质量份的原料：/n水16～25份/n分散剂0.3～1.1份/npH调节剂0.1～1.0份/n消泡剂0.1～0.5份/n粉料48～55份/n水性乳液20～35份/n醇类1～5份；/n所述水性乳液由A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液进行乳液聚合得到；/n其中，所述A组分包括如下质量份的原料：/n乳化剂5～20份/npH调节剂1～4份/n水300～400份/n引发剂0.5～2份；/n所述核单体预乳化液包括如下质量份的原料：/n乳化剂5～10份/n水100～200份/n硬单体200～350份/n软单体75～150份/n功能单体10～20份/n引发剂0.5～1份；/n所述壳单体预乳化液包括如下质量份的原料：/n乳化剂5～10份/n水100～200份/n硬单体150～250份/n软单体150～250份/n功能单体30～110份/n分子量调节剂0～10份/n引发剂0.5～1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性底漆，其特征在于：包括如下质量份的原料：
水16～25份
分散剂0.3～1.1份
pH调节剂0.1～1.0份
消泡剂0.1～0.5份
粉料48～55份
水性乳液20～35份
醇类1～5份；
所述水性乳液由A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液进行乳液聚合得到；
其中，所述A组分包括如下质量份的原料：
乳化剂5～20份
pH调节剂1～4份
水300～400份
引发剂0.5～2份；
所述核单体预乳化液包括如下质量份的原料：
乳化剂5～10份
水100～200份
硬单体200～350份
软单体75～150份
功能单体10～20份
引发剂0.5～1份；
所述壳单体预乳化液包括如下质量份的原料：
乳化剂5～10份
水100～200份
硬单体150～250份
软单体150～250份
功能单体30～110份
分子量调节剂0～10份
引发剂0.5～1份。


2.根据权利要求1所述水性底漆，其特征在于：所述水性底漆的固含量≥65％。


3.根据权利要求1所述水性底漆，其特征在于：所述水性乳液中，A组分、核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的乳化剂独立选自阴离子乳化剂和/或非离子乳化剂。


4.根据权利要求1所述水性底漆，其特征在于：所述水性乳液中，核单体预乳化液和壳单体预乳化液原料中的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种或两种的混合。


5.根据权利要求1所述水性底漆，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴勇，张培，张博晓，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，广州从化兆舜新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44