[發明專利]一種水性塑料涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410475747.2
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104263230B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 鄭化;陳廷生;劉小林
• 申請（專利權）人: 江蘇海晟涂料有限公司
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D175/08;C09D133/02;C09D7/12;C08G18/75;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/61;C08G18/34;C08G18/32
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 任立

技術領域

本發明屬于工業涂料制備領域，特別涉及一種水性塑料涂料及其制備方法。

背景技術

塑料由于質輕、易加工、耐腐蝕。資源豐富等特點，已經廣泛替代了傳統的材料，如金屬。木材、皮革等，普遍出現在我們日常生活中。但塑料制品成型加工時會產生顏色不均、色澤單調、花斑疵點等缺點，且易產生老化變脆、劃痕、沾污、靜電等問題。涂裝涂料可以避免上述缺陷和問題，研發塑料涂料已受到涂料工作者的廣泛關注，但由于塑料是低表面能物質，其表面涂裝要比鋼鐵、木器、建筑等表面涂裝困難很多，附著力成為制約涂料發展的一個重大障礙。

隨著人民生活水平的提高和環保意識的加強，塑料涂料也像其他涂料一樣，正向著功能化和環保化方向發展。出于對環保和資源的要求，人們紛紛要求限制高VOC含量和有毒涂料的使用，我國水性塑料涂料的研究開發比較晚。由于水的性質，盡管塑料用水性涂料自生具有很多優越性，但相比傳統溶劑型涂料，仍然存在一些問題，首先是水的蒸發潛熱高，易受濕度的影響，從而產生流掛、閃光顏料定向不良等問題。施工時對塑料表面潔凈度和施工環境溫度和濕度的要求比較高，這些均是水性涂料推廣收到限制的重要因素。

塑料用水性涂料現階段面臨的問題是在成本可以接受的前提下方便施工，使涂膜性能易于涉及與優化，提高產品的性能，以滿足不同的要求，依靠分子設計和聚合物分子裁剪技術，對水性樹脂進行改性賦予其更好的性能，使水性塑料涂料朝著高性能化、高功能化、低成本方向發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術存在的缺點，提出一種水性塑料涂料及其制備方法，該水性塑料涂料具有優良的吸水性，保水性，吸放水性，調濕效果好，可用于調節室內的相對濕度，耐洗刷性能，耐水性和耐溶劑性較高，防腐蝕、耐堿、耐光耐候、成膜性好、保色性佳、還具有耐磨、耐腐蝕、軟硬度可控和性價比高等諸多優點，制備方法簡單易行無污染、施工性良好、使用安全。

本發明解決以上技術問題的技術方案是：

一種水性塑料涂料，其按質量百分比計包含以下成分：

水性樹脂乳液：40-50％

去離子水：35-40％

填料：5-10％

助劑：3-5％

其中，水性樹脂乳液為硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液和水性聚氨酯/聚丙烯酸酯復合乳液按質量比為1:1混合而成；

硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液按質量份數計包括以下組分：異氟爾酮二異氰酸酯：10-15份，聚醚硅氧烷二元醇：10-15份，聚四氫呋喃二醇：5-10份，二羥基丙酸：5-8份，1,4-丁二醇：5-10份，季戊四醇三丙烯酸酯：15-20份，三乙胺：2-5份；

水性聚氨酯/聚丙烯酸酯復合乳液按質量份數計包括以下組分：聚氧化丙烯二醇：?10-15份，二羥甲基丙酸：10-15份，異氟爾酮二異氰酸酯：5-10份，三乙醇胺：?5-10份，丙烯酸：15-20份，乙二胺：3-5份，防霉殺菌劑：3-5份；

助劑按質量份數計包括以下組分：成膜助劑：3-5份，助溶劑1-2份，PH調節劑：1-3份，分散劑：5-10份，固化劑：10-15份，增稠劑：5-10份。

本發明進一步限定的技術方案是：

前述水性塑料涂料中，成膜助劑包括EFC300或乙二醇丁醚；助溶劑為乙二醇丁醚或丙二醇；PH調節劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇；分散劑為疏水性改性羧酸鈉鹽、聚丙烯酸鈉鹽或銨鹽中的一種或幾種；固化劑為二乙烯三胺、間苯二胺、DMP-30/聚酰胺650、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲砜DDS中的一種；增稠劑為硅藻土、鈉基膨潤土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一種或幾種；防霉殺菌劑為1,2-苯丙異噻唑啉-3-酮。

前述水性塑料涂料中，填料為碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、鈦白粉或膨潤土中的一種或幾種。

前述水性塑料涂料中，硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液制備方法為：

在裝有攪拌器、溫度計和冷凝管的燒瓶中，加入聚四氫呋喃醚二醇、聚二甲基硅烷、二羥甲基丙酸和異佛爾酮二異氰酸酯，在氮氣保護下，緩慢升溫到90℃，反應0.5h,然后將體系的溫度降到40℃，加入1，4-丁二醇和適量的丙酮，然后緩慢升高溫度到80℃，反應1h，再將體系的溫度降到40℃以后，加入季戊四醇三丙烯酸酯和適量丙酮，最后將體系溫度降到室溫，加入三乙胺，加入水，在高速剪切攪拌乳化，攪拌速度為800-1000r/min，最后減壓蒸餾除去溶劑丙酮，制的固體含量為35-45%、PH值為7-8的均勻穩定的硅烷改性UV固化水性聚氨酯乳液。