專利名稱：：一種快干耐醇的塑料用水性涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種化工涂料，尤其是涉及一種快干耐醇的塑料用水性涂料，本發(fā)明還涉及該涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，塑料作為新型的材料已廣泛替代傳統(tǒng)的材料如木材、鋼鐵用于各行各業(yè)，如汽車、家電、建筑和其它商業(yè)用途等。為了美觀和耐用，往往需用涂料進(jìn)行涂裝。早期用于塑料涂裝的涂料均為溶劑性涂料即含大量有機(jī)溶劑，用于塑料，特別是極性塑料基材如聚碳酸酯、聚酰胺、ABS、HIPS等的涂料。眾所周知，溶劑性涂料帶來的缺點是浪費能源、資源和揮發(fā)的大量有機(jī)溶劑帶來的嚴(yán)重環(huán)境污染，同時，溶劑性涂料還存在運(yùn)輸、儲存和使用不安全等缺點。目前國內(nèi)家用電器、汽車工業(yè)、鞋材及家具的高檔塑料涂裝仍然大量采用溶劑性涂料，僅家用電器如電視機(jī)，VCD，DVD，收錄機(jī)等的塑料用涂料，全國每年約需800010000噸，加上稀釋劑每年向大氣中排放的有機(jī)溶劑達(dá)1500020000噸，造成環(huán)境的嚴(yán)重污染和人員健康危害。與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性涂料是以水為分散介質(zhì)，具有不燃、無毒、不污染環(huán)境、低成本，節(jié)省資源(有機(jī)溶劑)和能源等優(yōu)點，塑料用涂料的水性化也是未來該行業(yè)的發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)應(yīng)用于建筑、木器、金屬、紙張的水性涂料已有許多報道。如，CN1626586A報道了一種塑料涂裝用的水性涂料及制備方法；CN1702129A—種塑料用水性涂料；CN1626587A—種塑料涂裝用的仿金屬水性涂料；CN101376684A水性樹脂組合物、水性涂料組合物及塑料成型品的涂裝方法。但目前國內(nèi)尚未見有工業(yè)化的水性塑料涂料產(chǎn)品，主要是因為1、性能達(dá)不到廠家的要求，如外觀、硬度、耐醇性等；2、干燥性能不好，太慢(一般都要求要7(TCX30分鐘或更苛刻的工藝，溶劑型涂料一般在5(TCX10分鐘左右)，嚴(yán)重影響客戶的設(shè)備利用效率和場地利用效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種快干耐醇高性能塑料用水性涂料，該涂料用于塑料表面涂裝，達(dá)到良好的裝飾效果；而且性能與溶劑型的塑料漆相當(dāng)，具有良好的耐醇性，在50°CX10分鐘左右即可干燥，可滿足目前使用溶劑型塑料涂料廠家的工藝要求。本發(fā)明另一個目的是提供上述涂料的制備方法。本發(fā)明的第一個目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的一種快干耐醇的塑料用水性涂料，其包括以下重量份的組分改性聚丙烯酸酯系水分散體2080份著色顏料漿125份填料槳010份成膜助劑525份水性涂料用助劑0.510份7JC1050傷、。所述的改性聚丙烯酸酯系水分散體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50°C-120°〇，具有良好的成膜性，所得到的涂層具有良好的光澤、硬度和附著力，具有很好的耐醇性，可滿足塑料的高檔涂裝要求。本發(fā)明所述的改性聚丙烯酸酯系水分散體采用苯乙烯改性聚丙烯酸酯系水分散體、醛酮樹脂改性聚丙烯酸酯系水分散體、馬來酸酐改性聚丙烯酸酯系水分散體、環(huán)氧改性聚丙烯酸酯系水分散體、聚氨酯改性聚丙烯酸酯系水分散體和硅樹脂改性聚丙烯酸酯復(fù)合水分散體中的一種或多種。本發(fā)明所述的著色顏料漿由著色顏料、水、潤濕劑、分散劑、消泡劑和成膜助劑配制而成。其中固含量為10%60%，優(yōu)選20%40%。所述的著色顏料包括無機(jī)顏料和有機(jī)顏料。所述的無機(jī)顏料包括炭黑、二氧化鈦、氧化鐵系和珠光粉顏料漿。有機(jī)顏料包括酞菁系、偶氮系和雜環(huán)類顏料。本發(fā)明所述的填料漿由填料、水、潤濕劑、分散劑、消泡劑和成膜助劑配制而成。其中固含量為10%60%，優(yōu)選20%40%。填料漿中使用的填料包括二氧化硅微粉、碳酸鈣微粉、硫酸鋇微粉、滑石粉、高嶺土、云母粉、碳酸鎂微粉和石棉粉。本發(fā)明所述的成膜助劑由親水性成膜助劑和疏水性成膜助劑組成，其中所述的親水性成膜助劑為Cl-C4醇類，乙二醇、丙二醇、二乙二醇或二丙二醇及它們的水溶的單醚或雙醚類溶劑，N-甲基毗咯烷酮。所述的疏水性成膜助劑為乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇等的水溶性不好的單醚和雙醚類溶劑、醇酯-12。本發(fā)明塑料用水性涂料配方中的水性涂料用助劑為潤濕劑、分散劑、消泡劑、流平劑、增稠劑、防腐劑和防霉劑的一種或多種組合。潤濕劑一般加入量在總配方的3%以下，優(yōu)選0.05%-0.5%;分散劑和流平劑用量均與潤濕劑相同。消泡劑添加量一般在0.1%_10%，優(yōu)選在0.3%-3%;防腐劑和防霉劑一般加入總配方的1%以下，通常0.1%即可；增稠劑根據(jù)需要調(diào)節(jié)到粘度要求添加，一般不超過5%。本發(fā)明的第二個目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的一種快干耐醇的塑料用水性涂料的制備方法，其包括以下步驟將水、成膜助劑、改性聚丙烯酸酯系水分散體和部分水性涂料用助劑加入配料罐，攪拌均勻，然后依次加入著色顏料漿、余下部分水性涂料用助劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)粘度和PH值，過濾，出料，得到水性塑料涂料成品。在現(xiàn)有的著色顏料漿制備和填料漿制備中，一般采用水溶性樹脂作為基質(zhì)，但會存在該樹脂與涂料主體樹脂的相容性問題，而且用于涂料分散的樹脂一般會對涂料涂膜的性能和成膜性能產(chǎn)生不利影響。再者，普通乳液樹脂在高速研磨下易破乳，無法用于著色顏料漿和填料漿的制備，因此本發(fā)明采用無樹脂研磨方法進(jìn)行著色顏料漿或填料漿，具體方法如下著色顏料漿的制備將水、潤濕劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、著色顏料漿依次加入到配料罐中，攪拌分散均勻，然后加入到砂磨機(jī)或球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，得著色顏料漿。填料漿的制備將水、潤濕劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、填料依次加入到配料罐中，攪拌分散均勻，然后加入到砂磨機(jī)或球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，得填料漿。也可直接將填料與顏料一起研磨制備。所述著色顏料漿的制備和填料漿的制備中研磨時間分別根據(jù)著色顏料漿顆粒細(xì)度確定。一般要求的研磨細(xì)度應(yīng)小于15微米。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果(1)本發(fā)明提供的塑料用水性涂料的V0C含量小于200克/升涂料，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品，可大大減少有毒有機(jī)溶劑如甲苯、二甲苯的排放，減輕環(huán)境污染。而且該水性涂料在50°CX10分鐘即可干燥，與傳統(tǒng)溶劑型熱塑性丙烯酸酯涂料干燥性相當(dāng)，具有快干性。在干燥后24小時測試耐醇性，大于50次，具有較好的耐醇性。(2)本發(fā)明采用改性聚丙烯酸酯系水分散體樹脂作為成膜基質(zhì)，具有較好的干燥性和耐醇性，可用于各種塑料表面的涂裝，特別適用于ABS、PS、HIPS、PC/ABS、ABS用PS/PP、P0M、PAM、PVC塑料的表面涂裝，也可用于家用電器、汽車、摩托車、電話和移動電話、建筑、玩具、鞋跟、燈具、飾品等領(lǐng)域塑料制品的表面涂裝。而且能滿足如家電、汽車、摩托車、建筑等領(lǐng)域中塑料的高檔涂裝的性能要求和快干施工工藝的要求。(3)在著色顏料漿和填料漿的制備采用無樹脂研磨技術(shù)，不會產(chǎn)生破乳現(xiàn)象，同時由于不使用樹脂進(jìn)行研磨，可大大提高著色顏料漿的通用性，不用考慮著色顏料漿樹脂與主體樹脂的相容性問題，又不會對涂膜性能產(chǎn)生影響。(4)本發(fā)明的塑料用水性涂料與傳統(tǒng)溶劑型的塑料涂料在性能和干燥性能方面基本相當(dāng)，使其工業(yè)化大生產(chǎn)成為可能。具體實施例方式下面列舉一部分具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，有必要在此指出的是以下具體實施例只用于對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不代表對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例1:塑料用黑色水性涂料A水性黑色槳的制備將0.2千克潤濕劑BYK349、35.2千克分散劑tego655、0.2千克tego810，29.4千克水和20.0千克高色素炭黑加入帶攪拌的配料罐中，攪拌30分鐘后，轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨至粒徑小于15微米，制得固含量為20%的水性黑色漿備用。B塑料用涂黑色水性涂料的制備在帶攪拌的配料罐中，加入40千克改性聚丙烯酸酯水分散體樹脂KT-1、20千克水、14.0千克乙二醇丁醚、0.1千克消泡劑F-165、0.15千克基材潤濕劑AC-1、0.15千克流平劑、2千克乙醇和0.8千克丙二醇甲醚，攪拌20分鐘后，將5.6千克上述步驟A的水性黑色漿加入配料罐，攪拌20分鐘，然后依次加入0.5千克增稠劑tego3060攪拌20分鐘后，用10%AMP-95溶液調(diào)節(jié)pH值到7.4-7.8，粘度為20秒(涂-4杯，25°C)，過濾即制得塑料用黑色水性涂料。開稀噴涂基材上，基材為HIPS，5(TCX10分鐘干燥后，24小時后測性能。表1:溶劑型黑色塑料漆與本發(fā)明黑色水性塑料用涂料性能對照<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>耐醇測試方法用棉布包500克砝碼醮95%的乙醇溶液來回擦拭至有發(fā)白、變色、軟化等不良現(xiàn)象的次數(shù)。下同。實施例2:銀色塑料用水性涂料A水性銀槳的制備稱取6kg愛卡水性鋁漿hydrolan9154，6kg乙二醇丁醚和正丁醇，4kg去離子水，0.2kg銀粉分散劑加入帶攪拌的配料罐中，攪拌至完全混合均勻，轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中球磨13小時，制得水性銀漿備用。B銀色塑料用水性涂料的制備另取60kg改性聚丙烯酸樹酯水分散體KT-2，在帶攪拌的配料罐中，加入10kg水，5kg丙二醇苯醚，O.2千克分散劑AC-1、0.5千克消泡劑DF-02，攪拌15分鐘；將上述水性銀漿加入，繼續(xù)攪拌20分鐘后，用0.5千克增稠劑tego3030將粘度調(diào)節(jié)至40秒(涂_4杯，25°C)。用10%AMP-95水溶液調(diào)節(jié)pH值到7.6，過濾即制得塑料用銀色水性涂料。開稀噴涂基材上，基材為ABS，50°CX10分鐘干燥后，24小時后測性能。表2:溶劑型銀色塑料漆與本發(fā)明塑料用銀色水性涂料性能對照<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例3:塑料用啞黑水性涂料A水性黑色槳的制備將O.2千克潤濕劑BYK349、35.2千克分散劑tego655、0.2千克分散劑tego810，29.4千克水和20.0千克高色素炭黑加入攪拌配料罐中，高速攪拌30分鐘后，轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨磨至粒徑小于15微米，制得固含量為20%的水性黑色漿備用。B啞槳的制備將1.5千克DEGUSSA0K412啞粉加入8.5千克的二乙二醇丁醚中，高速分散至粒徑小于30微米，存貯備用。C塑料用涂黑色水性涂料的制備在帶攪拌的配料罐中，加入40千克改性聚丙烯酸酯水分散體樹脂KT-1、25千克水、1.5千克二乙二醇丁醚、0.3千克消泡劑BYK010、0.12千克基材潤濕劑BYK346、0.15千克流平劑、6千克乙醇和0.8千克二丙二醇甲醚，攪拌20分鐘后，將實施例1中步驟A的水性黑色漿5.6千克加入混合罐，攪拌20分鐘，將上述啞漿加入，繼續(xù)分散30分鐘，然后依次加入0.5千克增稠劑tego3060攪拌20分鐘后，用10%AMP-95溶液調(diào)節(jié)pH值到7.4_7.8，粘度為20秒(涂-4杯，25t:)，過濾即制得塑料用啞黑水性涂料。表3:溶劑型啞黑塑料漆與本發(fā)明塑料用啞黑水性涂料性能對照<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種快干耐醇的塑料用水性涂料，其特征在于，其包括以下重量份的組分改性聚丙烯酸酯系水分散體20～80份著色顏料漿1～25份填料漿0～10份成膜助劑5～25份水性涂料用助劑0.5～10份水10～50份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快干耐醇的塑料用水性涂料，其特征在于，所述的改性聚丙烯酸酯系水分散體采用苯乙烯改性聚丙烯酸酯系水分散體、醛酮樹脂改性聚丙烯酸酯系水分散體、馬來酸酐改性聚丙烯酸酯系水分散體、環(huán)氧改性聚丙烯酸酯系水分散體、聚氨酯改性聚丙烯酸酯系水分散體和硅樹脂改性聚丙烯酸酯復(fù)合水分散體中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快干耐醇的塑料用水性涂料，其特征在于，所述的著色顏料漿的由著色顏料、水、潤濕劑、分散劑、消泡劑和成膜助劑配制而成；其固含量為10%60%;所述的著色顏料包括無機(jī)顏料和有機(jī)顏料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快干耐醇的塑料用水性涂料，其特征在于，所述的著色顏料漿的固含量為20%40%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快干耐醇的塑料用水性涂料，其特征在于，所述的填料漿由填料、水、潤濕劑、分散劑、消泡劑和成膜助劑配制而成，其固含量為10%60%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快干耐醇的塑料用水性涂料，其特征在于，所述的成膜助劑由親水性成膜助劑和疏水性成膜助劑組成；其中所述的親水性成膜助劑為Cl-C4醇類，乙二醇、丙二醇、二乙二醇或二丙二醇及它們的水溶的單醚或雙醚類溶劑，N-甲基毗咯烷酮；所述的疏水性成膜助劑為乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇的水溶性不好的單醚和雙醚類溶劑、醇酯-12。7.—種權(quán)利要求1所述的快干耐醇的塑料用水性涂料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟按照上述組分比例稱取改性聚丙烯酸酯系水分散體、著色顏料漿、填料漿、成膜助劑、水性涂料用助劑和水；然后先將水、成膜助劑、聚合物水分散體樹脂和部分水性涂料用助劑加入配料罐，攪拌均勻，然后依次加入著色顏料漿、余下部分水性涂料用助劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)粘度和PH值，過濾，出料，得到水性塑料涂料成品。全文摘要本發(fā)明公開了一種快干耐醇的塑料用水性涂料，其包括以下重量份的組分改性聚丙烯酸酯系水分散體20～80份、著色顏料漿1～25份、填料漿0～10份、成膜助劑5～25份、水性涂料用助劑0.5～10份、水10～50份。本發(fā)明還公開了該水性涂料的制備方法先將水、成膜助劑、聚合物水分散體樹脂和部分水性涂料用助劑加入配料罐，攪拌均勻，然后依次加入著色顏料漿、余下部分水性涂料用助劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)粘度和pH值，過濾，出料，得到水性塑料涂料成品。本發(fā)明提供的水性涂料用于塑料表面涂裝，達(dá)到良好的裝飾效果；而且性能與溶劑型的塑料漆相當(dāng)，具有良好的耐醇性，在50℃×10分鐘左右即可干燥，可滿足目前使用溶劑型塑料涂料廠家的工藝要求。文檔編號C09D133/04GK101747818SQ200910194229公開日2010年6月23日申請日期2009年11月27日優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日發(fā)明者李大旭,王從國,許振陽申請人:廣州擎天實業(yè)有限公司