一种水性丙烯酸浸涂漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性丙烯酸浸涂漆及其制备方法，属于水性工业漆技术领域；本发明专利技术提供的水性丙烯酸浸涂漆包括以下质量份的组分：丙烯酸乳液30

【技术实现步骤摘要】
一种水性丙烯酸浸涂漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性工业漆
，尤其涉及一种水性丙烯酸浸涂漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]在当前的环保形势下，水性树脂在涂料领域的应用越来越多。丙烯酸乳液，以乳液聚合的方式合成，以水为分散介质，VOC含量低，分子量大，干燥速度快。与自乳化的二级分散体相比，丙烯酸乳液的成膜性和冻融稳定性存在着不足，增加成膜助剂和防冻剂的用量，可制备出低温成膜性好和抗冻融的涂料产品，但会使涂料的VOC含量增加，漆膜的干燥速度下降。
[0003]浸涂漆膜的适宜厚度一般为30μm，膜厚可通过粘度进行控制。水性浸涂漆加入浸涂槽后，需加水稀释至合适的粘度再进行施工。在施工粘度下，槽液要有良好的涂挂性和流速，使其在工件上能够挂漆，尤其棱角区域，可以快速去余漆，保证施工，同时漆膜的遮盖力要好。槽液一次投漆量大，往往会被反复使用，由于粘度较低，槽液在涂装过程中易发生分相沉降，影响涂装质量。通过不断的机械分散，可改善槽液的均一性，但会产生很多气泡，导致浸涂漆膜的外观差。通过提升浸涂漆的触变性，有利于提高槽液兑水前后的储存稳定性，但有触变性的漆加水开稀，对搅拌的要求高，难以适应一次性投漆量大的施工方式。如何使槽液在施工粘度低的情况下具有良好的施工性能是水性浸涂漆应用的一大挑战。
[0004]目前，市场对水性浸涂漆产品的颜色需求多样，如孔雀蓝、深黄、中黄、军车绿、桔红等。使用色浆进行调色，生产成本较高，用量过高还会降低漆膜的耐水性和耐化学性。为了成本优势，很多浸涂漆会使用便宜的重金属含量高的无机颜料(如：铬黄、钼铬红、镉橙)进行配色，这些颜料中所含的六价铬、铅、镉会对环境造成污染，甚至危害操作工人的健康。使用环保型有机颜料进行替代，能有效的实现低/零含量重金属。但是，在水性漆体系中，有机颜料的研磨分散性和分散稳定性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种环保、兑水量高、具有优异的低温成膜性、冻融稳定性和施工性能，以及得到的漆膜具有良好的耐水性和物理机械性能的水性丙烯酸浸涂漆及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种水性丙烯酸浸涂漆，所述水性丙烯酸浸涂漆包括以下质量份的组分：丙烯酸乳液30
‑
45份、辅助树脂3
‑
10份、纤维素0.02
‑
0.1份、润湿分散剂0.2
‑
0.8份、消泡剂0.1
‑
0.6份、填料10
‑
35份、防闪锈剂0.3
‑
1.2份、增稠剂0.5
‑
1.5份、基材润湿剂0.1
‑
0.8份、助溶剂1.5
‑
5份、颜料2
‑
10份、去离子水20
‑
38份；
[0007]所述辅助树脂为阴离子
‑
非离子聚氨酯树脂，所述辅助树脂的制备方法包括以下步骤：将含亚乙氧基结构的多元醇、聚四氢呋喃醚二醇和小分子二元醇混合均匀后加入脂肪族多异氰酸酯进行加热反应，随后再加入单羧基封端的聚乙二醇继续反应；反应结束后，
降温并加入三乙胺进行中和反应，最后加入乙二胺水溶液搅拌分散，得辅助树脂。
[0008]本专利技术提供的一种水性丙烯酸浸涂漆通过选择特定添加份数的组分，并且采用自制的辅助树脂，从而能够使得到的水性丙烯酸浸涂漆具有优异的低温成膜性、冻融稳定性和施工性能；并且本专利技术提供的配方中不含APEO、重金属和乙二醇醚类物质，因此，得到的水性丙烯酸浸涂漆环保，具备环境友好性；同时，本专利技术得到的水性丙烯酸浸涂漆的粘度适中，粘度为92
‑
100KU；且得到的水性丙烯酸浸涂漆在使用时兑水量高，兑水量为10
‑
40％。
[0009]优选地，所述水性丙烯酸浸涂漆包括以下质量份的组分：丙烯酸乳液35
‑
45份、辅助树脂5
‑
10份、纤维素0.03
‑
0.05份、润湿分散剂0.2
‑
0.6份、消泡剂0.15
‑
0.5份、填料10
‑
30份、防闪锈剂0.3
‑
1.0份、增稠剂0.5
‑
1份、基材润湿剂0.1
‑
0.5份、助溶剂1.5
‑
3.5份、颜料2
‑
8份、去离子水24
‑
34份。
[0010]专利技术人研究发现，当进一步选择组分的添加份数为上述范围时，得到的产品的综合效果优异。
[0011]作为本专利技术所述水性丙烯酸浸涂漆的优选实施方式，所述含亚乙氧基结构的多元醇为聚乙二醇、烷氧基改性三羟甲基丙烷的多元醇中的至少一种；所述小分子二元醇为一缩二乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇中的至少一种；所述脂肪族多异氰酸酯为氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯、1,6
‑
己二异氰酸酯中的至少一种。
[0012]优选地，所述烷氧基改性三羟甲基丙烷的多元醇为亚乙氧基封端的非离子聚合物二元醇或端羟基非离子聚合物多元醇。
[0013]示例性地，所述亚乙氧基封端的非离子聚合物二元醇为柏斯托公司的Ymer N120。
[0014]示例性地，所述端羟基非离子聚合物多元醇为聚乙二醇三羟甲基丙烷三醚。
[0015]优选地，所述单羧基封端的聚乙二醇的结构式如式Ⅰ所示，
[0016][0017]其中，n为1
‑
20。
[0018]优选的，所述脂肪族异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇的摩尔比为2:1～3.5:1。
[0019]优选的，所述聚四氢呋喃醚二醇与含亚乙氧基结构的多元醇的摩尔比为2:1～1:1。
[0020]优选的，所述单羧基封端的聚乙二醇的用量为单体总用量(单体指参与反应的反应物，即为含亚乙氧基结构的多元醇、聚四氢呋喃醚二醇、小分子二元醇、脂肪族多异氰酸酯、单羧基封端的聚乙二醇、三乙胺和乙二胺的总质量)的1.5％～3％。
[0021]优选的，所述单羧基封端的聚乙二醇和三乙胺的摩尔比为1:0.8～1:1。
[0022]优选的，所述乙二胺的用量为聚氨酯预聚体(聚氨酯预聚体是指由脂肪族多异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇、含亚乙氧基结构的多元醇、小分子二元醇和单羧基封端的聚乙二醇经聚合所得的产物)中
‑
NCO的40％～50％(摩尔百分数)。
[0023]优选的，所述阴离子
‑
非离子聚氨酯树脂的含水量为55％～65％。
[0024]优选地，所述加热反应的温度为75
‑
85℃、时间为1.5
‑
3h；所述继续反应的时间为1
‑
3h；所述降温后的温度为30
‑
50℃；所述中和反应的时间为20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性丙烯酸浸涂漆，其特征在于，所述水性丙烯酸浸涂漆包括以下质量份的组分：丙烯酸乳液30
‑
45份、辅助树脂3
‑
10份、纤维素0.02
‑
0.1份、润湿分散剂0.2
‑
0.8份、消泡剂0.1
‑
0.6份、填料10
‑
35份、防闪锈剂0.3
‑
1.2份、增稠剂0.5
‑
1.5份、基材润湿剂0.1
‑
0.8份、助溶剂1.5
‑
5份、颜料2
‑
10份、去离子水20
‑
38份；所述辅助树脂为阴离子
‑
非离子聚氨酯树脂，所述辅助树脂的制备方法包括以下步骤：将含亚乙氧基结构的多元醇、聚四氢呋喃醚二醇和小分子二元醇混合均匀后加入脂肪族多异氰酸酯进行加热反应，随后再加入单羧基封端的聚乙二醇继续反应；反应结束后，降温并加入三乙胺进行中和反应，最后加入乙二胺水溶液搅拌分散，得辅助树脂。2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸浸涂漆，其特征在于，所述水性丙烯酸浸涂漆包括以下质量份的组分：丙烯酸乳液35
‑
45份、辅助树脂5
‑
10份、纤维素0.03
‑
0.05份、润湿分散剂0.2
‑
0.6份、消泡剂0.15
‑
0.5份、填料10
‑
30份、防闪锈剂0.3
‑
1.0份、增稠剂0.5
‑
1份、基材润湿剂0.1
‑
0.5份、助溶剂1.5
‑
3.5份、颜料2
‑
8份、去离子水24
‑
34份。3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸浸涂漆，其特征在于，所述含亚乙氧基结构的多元醇为聚乙二醇、烷氧基改性三羟甲基丙烷的多元醇中的至少一种；所述小分子二元醇为一缩二乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇中的至少一种；所述脂肪族多异氰酸酯为氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯、1,6
‑
己二异氰酸酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的水性丙烯酸浸涂漆，其特征在于，所述丙烯酸乳液为单组分丙烯酸聚合物乳液，所述丙烯酸乳液的玻璃化温度为35
‑
50℃。5.根据权利要求1所述的水性丙烯酸浸涂漆，其特征在于，所述润湿分散剂由脂肪醇烷氧基化合物和丙烯酸嵌段共聚物组成，所述脂肪醇烷氧基化合物和丙烯酸嵌段共聚物的质量比为脂肪醇烷氧基化合物：丙烯酸嵌段共聚物＝(0.5
‑
2)：(1.5
‑
5)。6.根据权利要求1所述的水性丙烯酸浸涂漆，其特征在于，所述消泡剂由炔二醇类表面活性剂和星形聚合物消泡剂组成，所述炔二醇类表面活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏换，裴勇，张博晓，张培，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：