油性铝银浆水性化助剂的制备方法、及所制备的水性涂料技术

本发明专利技术涉及一类水性涂料助剂，具体涉及可以将油性铝银浆直接运用于水性涂料的水性化助剂，以及使用其的水性涂料的制备方法。所述的助剂为含有磷酸酯基和羟基的丙烯酸酯类磷酸酯，磷酸基团的含量为5～25wt%，羟基基团的含量为1～5wt%，分子量控制在4000～20000，分子量分布为Mw/Mn:1.1～2.0，油性铝银浆经溶剂分散后加入该水性化助剂，包裹处理，可形成分散液，该分散液可直接加入到水性树脂中形成水性涂料，该方法操作工艺简单稳定，产品储存稳定性好，防止铝银浆（铝粉）水中发气性能优异，抗高压导电性、耐候、耐湿热、耐酸、耐碱、耐管道循环性能优异，对基材的附着力良好，且长时间不掉铝粉。

【技术实现步骤摘要】
[
]本专利技术涉及一类水性涂料助剂，具体涉及可以将油性铝银浆直接运用于水性涂料的水性化助剂，以及使用其的水性涂料的制备方法。[
技术介绍
]铝银浆（铝粉）是重要的金属颜料之一，因其具有高明亮的金属光泽已在涂料工业、塑料工业和印刷油墨中得到广泛应用。目前，铝银浆（铝粉）国内每年的产销量大概在2万吨左右，其中国外进口及其制品8000吨，车辆制造业对铝银浆（铝粉）的需求量为10300吨，建材业铝银浆（铝粉）的需求量2500吨左右，家用电器（铝粉）的需求量达1000吨。由于铝银浆（铝粉）在水的环境下会和水反应，2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2产生H2，即所谓的“发气”导致各方面的问题。长期以来，在涂料方面，铝银浆（铝粉）一直应用在溶剂型体系中。近年来，随着涂料工业的进一步发展以及人们环保意识的增强，对向大气环境中排放有毒溶剂的规定日趋严格，低污染、无公害、无粉尘的涂料产品的生产开发得到高度重视。用水代替有机溶剂，水性涂料已成为涂料行业发展的必然趋势。以汽车涂料为例，国家环保局于2006年发布了《汽车涂装清洁生产标准》，“十一五”规划要求污染物排放总量降低10%，对汽车涂装生产过程中的VOC排放提出明确的限制。要达到此要求，只能通过水性漆。欧美国家为了严格限制VOC排放量，都制定了相应的环保法规，促使汽车涂装向高固体分、水性化、粉末化的方向发展。据了解，欧洲中涂水性化已达到38%以上，面漆水性化已经达到57%。国内应用水性漆的厂家亦越来越多。铝银浆（铝粉）是涂料闪光效果的来源，要达到良好的装饰效果，必须使用铝银浆（铝粉）。除汽车涂料外，油墨行业、家具行业、五金家电行业，已经大量开始使用一种能用于水性涂料的称之为水性铝银浆（铝粉）的铝颜料。目前市面上所谓的水性铝银浆（铝粉）即是在传统的油性铝银浆（铝粉）进行表面改性处理来制备水性铝银浆（铝粉）。主要有两种，物理保护法和化学保护法。物理保护法即在铝粉表面包裹一层透明的树脂作为保护层。如申请号200810031492.5，利用原位聚合在铝粉表面包覆聚苯乙烯树脂层，但需知聚苯乙烯和铝粉的粘结力很弱，树脂在高剪切作用下很容易从铝粉表面脱落，失去对铝粉的保护作用。而且铝粉粒径比较大，以铝粉为母体原位聚合单体转化率和树脂包覆率都不会太高。抗高压导电性也较差。申请号200810207593.3，利用环氧磷酸酯树脂进行包覆，磷酸酯对铝粉有很强的锚定作用，吸附能力强，解决了与铝粉的粘结问题，但所用基体为环氧，环氧的耐候性能，与水性涂料基料的相容性都存在不少的问题，而且环氧树脂分子量较低，阻止水分子的扩散的能力较弱，增加对铝银浆（铝粉）的腐蚀。化学保护法主要有添加剂技术和包覆技术两类。也是市面上主要的供货形式。添加剂技术主要通过添加有机磷化合物，如Eckart的Stapa系列，Siberline的AquasilBP/AN（Eckart、Siberline均为世界两大铝粉供应商），但由于添加的是小分子化合物，很难真正保护好铝粉在水中的稳定性。另一个副作用是可能会影响到涂料的性能（如干燥时间、附着力、耐湿性）（参考文献：PeterWissling，水性涂料用铝颜料，第二届环保型水性涂料及树脂研讨会，2003）。包裹技术也经历了两代。第一代采用不溶性的铬化合物（如Eckart Hydrolux），也是目前较好的防止铝粉点腐蚀性能的代表，但随着环保意识的增强，铬酸盐由于其致癌毒性，逐渐被淘汰。第二代则是现在更为流行的SiO2包覆，如申请号200610123751.8，200810030678.9，200910013247.6，200910094838.0等，有的甚至在SiO2包覆基础上再增加有机物修饰来改善与涂料基料的相容性、提高附着力等，如日本东洋的铝粉处理技术，Eckart的Hydrolan系列，但此类SiO2包覆技术是在原有的铝粉基础上增加SiO2包覆层来达到保护铝粉的效果，虽然防止发气、耐湿热、耐候和耐管道循环性能等达到很优异的综合性能，但SiO2包覆层势必会影响到铝粉的原先的亮度、闪度和遮盖力，处理过程中也容易引起铝粉的团聚，制造成本也非常昂贵，市场推广困难。综上所述，目前的技术发展水平均各有优缺点，且都具有一个特点，在配制涂料前，铝银浆（铝粉）厂家需要对油性铝银浆（铝粉）进行繁琐的工艺处理，才能制得能用于水性涂料的铝银浆（铝粉）。而本专利技术所涉及的一种将油性铝银浆（铝粉）经过溶剂分散、包裹助剂处理后，直接使用于水性涂料中的使用方法，以及使用该类将油性铝银浆（铝粉）经包裹助剂处理后，直接应用的水性涂料。其特征在于，涂料厂家通过购买普通的油性铝银浆（铝粉），在制作涂料时，加入本专利技术特定的助剂，就能达到保护油性铝银浆（铝粉），并直接在水性涂料中使用的一种方式。该方法操作工艺简单稳定，产品储存稳定性好，防止铝银浆（铝粉）水中发气性能优异，抗高压导电、耐候、耐湿热、耐酸、耐碱、耐管道循环性能优异，对基材的附着力良好，且长时间不掉铝粉。通过该类方法所制备的水性涂料不牺牲油性铝银浆（铝粉）本身的亮度和涂膜性能，可用于烤漆、自干漆、低温漆等各领域，解决了市场上水性涂料使用的水性铝银浆（铝粉）价格昂贵的问题。[
技术实现思路
]本专利技术的目的是提供一种可将油性铝银浆（铝粉）直接运用于水性涂料的制造方法，铝银浆（铝粉）表面处理技术和新型涂料助剂。本专利技术还涉及使用此类制备方法的水性涂料。一种油性铝银浆的助剂，一种将油性铝银浆直接使用于水性涂料的水性化助剂，其特征在所述的助剂为含有磷酸酯基和羟基的丙烯酸酯类磷酸酯，磷酸基团的含量为5～25wt%，羟基基团的含量为1～5wt%，分子量控制在4000～20000，分子量分布为Mw/Mn:1.1～2.0。一种可直接运用于水性涂料的油性铝银浆分散液，油性铝银浆经过溶剂分散，其特征在于每10～45重量份的油性铝银浆还添加1～25重量份上述的助剂。所述的可直接运用于水性涂料的油性铝银浆每单位比表面积的磷含量为0.05～1.5mg/m2。所述的溶剂为亲水性溶剂。选自乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丙醚、乙醇、乙二醇、异辛醇、二甘醇、乙二醇单甲氧基甲基醚、乙二醇己醚、2-乙基己醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种。该丙烯酸类磷酸酯助剂经过分子设计（moleculardesign），磷酸酯基团和羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将油性铝银浆直接使用于水性涂料的水性化助剂，其特征在所述的助剂为含有磷酸酯基和羟基的丙烯酸酯类磷酸酯，磷酸基团的含量为5～25wt%，羟基基团的含量为1～5wt%，分子量在4000～20000范围内，分子量分布为Mw/Mn:1.1～2.0。

【技术特征摘要】
1.一种将油性铝银浆直接使用于水性涂料的水性化助剂，其特征在所述的助剂
为含有磷酸酯基和羟基的丙烯酸酯类磷酸酯，磷酸基团的含量为5～25wt%，
羟基基团的含量为1～5wt%，分子量在4000～20000范围内，分子量分布为
Mw/Mn:1.1～2.0。
2.根据权利要求1所述的将油性铝银浆直接使用于水性涂料的水性化助剂，其
特征在于油性铝银浆为市售通用的各类规格油性铝银浆的一种或者一种以
上。
3.一种可直接运用于水性涂料的油性铝银浆分散液，其特征在于，普通油性铝
银浆经过溶剂分散，每10～45重量份的油性铝银浆还添加1～25重量份权利要
求1所述的水性化助剂。
4.如权利要求3所述的可直接运用于水性涂料的油性铝银浆分散液，其特征在
于所述的溶剂为亲水性溶剂。
5.如权利要求3所述的可直接运用于水性涂料的油性铝银浆分散液，其特征在
于还可包括湿润分散剂和/或中和剂。
6.一种直接采用油性铝银浆分散液制备的水性涂料，其特征在于含有占总质量
5～30%的权利要求3所述的铝银浆分散液和20～80%的水性树脂。
7.如权利要求6所述的一种直接采用油性铝银浆分散液制备的水性涂料，其特
征在于还包括5～30%的去离子水、5～20%的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓鸣，李雁辉，周建华，张仲如，戴涌波，
申请(专利权)人：上海诺恰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：