水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料。其重量百分比組成為：水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液（50%）25%-45%，交聯(lián)劑10-14%，著色顏料11-15%，體質(zhì)顏料15-20%，防沉劑1-1.8%，消泡劑0.3-1%，流平劑0.3-1%，去離子水17.4-22.2。本發(fā)明是干燥速度更快、涂布適用性更強(qiáng)、安全環(huán)保的水性超快干鏡背保護(hù)涂料，并具有涂裝成本低、低碳生產(chǎn)、耐腐蝕性好的特點(diǎn)。不含有毒有害鎘、鉻、鉛等重金屬，助溶劑為無毒，無害醇醚類，揮發(fā)性有機(jī)物含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)，對有害物質(zhì)限量，樹脂為易生物降解環(huán)保型樹脂。
【專利說明】水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的鋁鏡鏡背保護(hù)涂料多為溶劑型涂料，它的主要成膜物質(zhì)為樹脂，輔助成膜物質(zhì)為稀釋劑，二者均含有苯類溶劑，對人體有毒害作用，次要成膜物質(zhì)中含有的重金屬鉛、鉻等會(huì)造成環(huán)境污染，危害人類健康，同時(shí)在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用過程中，大量的有機(jī)溶劑也容易引起易燃易爆的危險(xiǎn)。隨著國家對鋁鏡生產(chǎn)廠家環(huán)保要求和鋁鏡使用范圍及條件的變化，迫切要求防護(hù)性能比溶劑型涂料更好，涂布為淋涂，能盡快烘干成膜，并且達(dá)到在現(xiàn)有溶劑型生產(chǎn)線上使用的環(huán)境友好型水性涂料。
[0003]中國專利CN85104823和CN87102540公開的水溶性丙烯酸均為粉末型，使用時(shí)須加水稀釋，其耐水性、硬度與對玻璃附著力不能滿足玻璃鏡背防護(hù)涂層要求。CN91107054.0公開了一種水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料的制法，該水溶性丙烯酸氨基烘烤涂料用樹脂存在涂層固化后耐水煮性附著力差，不能滿足玻璃防護(hù)的要求。CN 200510122901.9公開了水溶性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂及制備方法，該樹脂的性能較水溶性丙烯酸氨基的性能雖有了很大的提高，但由于接枝共聚后仍有水性丙烯酸樹脂未被交聯(lián)，故耐二甲苯擦試、耐鹽霧性和耐水性能仍不夠理想，淋涂施工時(shí)汽泡不易消失。CNlO 1735717B公開了一種水可分散的短油聚酯氨基水性超快干鏡背保護(hù)涂料，但其生產(chǎn)工藝需200-25(TC高溫酯化，而且在190°C以上的高溫需長達(dá)7-8個(gè)小時(shí)，屬于高能耗生產(chǎn)。CN101735717B公開了一種水可分散的短油聚酯氨基水性超快干鏡背保護(hù)涂料，標(biāo)準(zhǔn)耐二甲苯擦拭僅為80次，耐鹽霧> 240小時(shí)，耐常溫水> 240小時(shí)，不能滿足目前鏡背用漆的要求，現(xiàn)有制鏡工業(yè)對鏡背漆的高指標(biāo)要求制定的標(biāo)準(zhǔn)中，不但大大提高了耐二甲苯擦拭次數(shù)達(dá)140次，而且增加了耐沸水0.5小時(shí)對于這些嚴(yán)酷的指標(biāo)。從制鏡企業(yè)應(yīng)用水性漆的角度來講，CN101735717B公開了一種水可分散的短油聚酯氨基水性超快干鏡背保護(hù)涂料要求干燥條件為150°C 10分鐘。鏡背漆最有名的外企從意大利芬奇公司提供的水性鏡背保護(hù)涂料樣品分析檢測后發(fā)現(xiàn)其硬度低，僅為HB,附著力差，耐水僅48小時(shí)，耐鹽霧48小時(shí)，均發(fā)現(xiàn)起泡，且存在常溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性差的問題，目前尚未發(fā)現(xiàn)其在國內(nèi)鏡背涂裝企業(yè)應(yīng)用的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是干燥速度更快、涂布適用性更強(qiáng)、安全環(huán)保的水性超快干鏡背保護(hù)涂料，并具有涂裝成本低、低碳生產(chǎn)、耐腐蝕性好的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明提供的水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料主要組成及重量百分比為:
水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液50% 25%-45%
交聯(lián)劑10-14%
著色顏料11-15%體質(zhì)顏料15-20%
防沉劑1-1.8%
消泡劑0.3-1%
流平劑0.3-1%
去離子水17.4-22.2%
所述交聯(lián)劑包括水性甲醚化氨基樹脂、水性甲醚化脲醛樹脂。
[0006]所述著色顏料包括鈦白、鉻黃、酞青藍(lán)、炭黑等。
[0007]所述體質(zhì)顏料包括滑石粉、硫酸鋇等。
[0008]所述防沉劑包括羥乙基纖維素、羥丙基纖維素。
[0009]所述消泡劑為水性有機(jī)硅消泡劑。
[0010]所述流平劑為水性丙烯酸流平劑。
[0011]本發(fā)明提供的水分散環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液各原料的重量百分比組成如下:
環(huán)氧樹脂20-50%
混合丙烯酸單體20-50%
引發(fā)劑1-1.5%` 擴(kuò)鏈助劑1-1.5%
醇醚溶劑10-25%
中和劑2.6-3%
去離子水10-15%
所述環(huán)氧樹脂為E03環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂。
[0012]所述混合丙烯酸單體包括:丙烯酸、甲基丙烯酸及其多種酯類。
[0013]所述擴(kuò)鏈助劑包括:有機(jī)硅烷擴(kuò)鏈劑。
[0014]所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化異丙苯等。
[0015]所述醇醚溶劑包括:無毒丙二醇甲醚類。
[0016]所述中和劑為有機(jī)胺類:三乙胺、氫氧化銨或二甲基乙醇胺。
[0017]本發(fā)明提供的水分散性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液的制備步驟為:
I)將環(huán)氧樹脂用無毒醇醚溶劑溶化成環(huán)氧樹脂液。
[0018]2)將多種丙烯酸單體混合并加入總使用量80%的引發(fā)劑攪勻，在溶劑回流溫度下用兩小時(shí)滴入環(huán)氧液中下發(fā)生聚合反應(yīng)；
3)補(bǔ)加第二次總使用量20%的引發(fā)劑，使聚合反應(yīng)趨向完全，補(bǔ)加第二次引發(fā)劑在后保持一小時(shí)為進(jìn)一步提高分子量，滴加擴(kuò)鏈助劑，溫度仍然保持在回流狀態(tài)。滴加完擴(kuò)鏈助劑保持一小時(shí)取樣測酸值和轉(zhuǎn)化率至酸值為32以下，轉(zhuǎn)化率為98%以上為合格，環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液合格后即可降溫。
[0019]4)樹脂液溫度降至80°C以下開始滴加中和劑水溶液至樹脂液pH為7為止，繼續(xù)降溫至50°C以下過濾出料。
[0020]本發(fā)明提供的水性超快干鋁鏡鏡背涂料制備方法包括的步驟:
將水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂加入去離子水，調(diào)整至粘度為80-100S，將著色顏料、體質(zhì)顏料、防沉劑分別加入到樹脂液中充分?jǐn)嚢?，潤濕后用砂磨機(jī)分散至細(xì)度< 25um。細(xì)度合格后再加入交聯(lián)劑、消泡劑、高速攪拌均勻，并用去離子水調(diào)整粘度為100S以下，固體55 ±2%，過濾后即可包裝。
[0021]本發(fā)明提供的水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明干燥速度更快、涂布適用性更強(qiáng)、安全環(huán)保的水性超快干鏡背保護(hù)涂料。使用本發(fā)明水分散環(huán)氧丙烯酸氨基鏡背漆的干燥條件僅為147°C 8分鐘，為制鏡企業(yè)節(jié)約了涂裝成本。采用水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂生產(chǎn)，僅需135-145?即可，且保溫時(shí)間僅為4-5小時(shí)，大大降低了生產(chǎn)用熱能，相比之下為低碳生產(chǎn)。用環(huán)氧樹脂來改性丙烯酸樹脂，綜合了兩種樹脂強(qiáng)附著、耐腐蝕特性，用含官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷進(jìn)一步擴(kuò)鏈，不僅使樹脂平均分子量提高，而且使樹脂間的交聯(lián)點(diǎn)增多，達(dá)到了抵御外界侵蝕的目的，事實(shí)證明經(jīng)過我們的努力取得了預(yù)期的效果。
[0022]本發(fā)明比溶劑型鏡背保護(hù)涂料具有涂布適應(yīng)性強(qiáng)，安全環(huán)保對鋁鏡有更強(qiáng)的附著力等特點(diǎn)，其干燥速度可以達(dá)到溶劑型涂料的標(biāo)準(zhǔn)。并且本發(fā)明中使用的是易生物降解是一種優(yōu)良的環(huán)保型樹脂，稀釋樹脂用的助溶劑是無毒的丙二醇醚類及去離子水，著色顏料和體質(zhì)顏料均不含鎘、鉻、鉛等重金屬。助溶劑為無毒，無害醇醚類，揮發(fā)性有機(jī)物含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0023]【具體實(shí)施方式】:
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例中使用的試劑均為市售。[0024]實(shí)施例1
制備水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂:
將200gE03環(huán)氧樹脂用100g的丙二醇甲醚溶劑溶化。將300g混合丙烯酸單體混合并加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰4.5g(使用量的80%)攪勻，滴入上述環(huán)氧液中在回流溫度下發(fā)生聚合反應(yīng)，二次補(bǔ)加使用量20%的引發(fā)劑過氧化苯甲酰，使聚合反應(yīng)趨向完全，補(bǔ)加第二次后保持回流一小時(shí)為進(jìn)一步提高分子量，滴加15g擴(kuò)鏈助劑環(huán)氧有機(jī)硅氧烷，溫度仍然保持在回流狀態(tài)。
[0025]滴加完擴(kuò)鏈助劑保持一小時(shí)取樣測酸值、固體含量和轉(zhuǎn)化率至酸值為3以下，轉(zhuǎn)化率為98%以上為合格,樹脂液合格后即可降溫。
[0026]物料溫度降至80°C開始滴加35g中和劑三乙胺水溶液至樹脂液pH為7，降溫至50°C以下過濾出料。
[0027]混合丙烯酸單體:丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯。
[0028]在上述制備方法中各化合物還可采用，
環(huán)氧樹脂:雙酚A環(huán)氧樹脂；
引發(fā)劑:過氧化異丙苯。
[0029]擴(kuò)鏈助劑:丙烯酸有機(jī)硅氧烷。
[0030]中和劑:二甲基乙醇胺。
[0031]水性超快干鋁鏡鏡背涂料的制備:
一種水性超快干鋁鏡鏡背涂料的配方(重量，g):
水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液50% 350 交聯(lián)劑甲醚化氨基樹脂 100著色顏料鈦白粉 100 體質(zhì)顏料滑石粉、沉淀硫酸鋇 140 防沉劑羥乙基纖維素 14 消泡劑市售水性有機(jī)硅類消泡劑7 流平劑市售水性丙烯酸流平劑4 去尚子水 250。
[0032]其中各成分可以選用以下組分 交聯(lián)劑:水性甲醚化脲醛樹脂。
[0033]防沉劑:羥丙基纖維素。
[0034]消泡劑:市售聚醚改性有機(jī)硅消泡劑 流平劑:市售丙烯酸脂類流平劑
水性超快干鋁鏡鏡背涂料制備方法包括的步驟:
將上述制備的水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂加入去離子水，調(diào)整至粘度為80-100S(涂4杯)，將著色顏料、體質(zhì)顏料、防沉劑分別加入到樹脂液中充分?jǐn)嚢瑁瑵櫇窈笥蒙澳C(jī)分散至細(xì)度< 25um。
[0035]細(xì)度合格后再加入交聯(lián)劑、消泡劑、高速攪拌均勻并用去離子水調(diào)整粘度為100S以下，固體55±2%，過濾后即可包裝。測定將結(jié)果見表1。
[0036]實(shí)施例2
本實(shí)施例中水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液的制備方法的步驟同實(shí)施例1，僅列舉其各物質(zhì)重量(g):
環(huán)氧樹脂E03 250`` 混合丙烯酸單體250 助劑丙烯酸有機(jī)硅氧烷3 中和劑二甲基乙醇胺38 助溶劑丙二醇甲醚200。
[0037]一種超快干鋁鏡鏡背涂料的配方(重量，g):
水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液50% 400 交聯(lián)劑水性甲醚化脲醛樹脂 200
著色顏料鈦白粉 150
體質(zhì)顏料滑石粉、沉淀硫酸鋇 200
防沉劑羥丙基纖維素 15
消泡劑水性聚醚改性有機(jī)硅類消泡劑5
流平劑水性丙烯酸流平劑5
去離子水 300 。
[0038]水性超快干鋁鏡鏡背涂料制備方法包括的步驟同實(shí)施例1。
[0039]表1實(shí)施例1制備的白色水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料的技術(shù)指標(biāo)為
【權(quán)利要求】
1.一種水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料，其特征在于其重量百分比組成為: 水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液50% 25%-45% 交聯(lián)劑10-14% 著色顏料11-15% 體質(zhì)顏料15-20% 防沉劑1-1.8% 消泡劑0.3-1% 流平劑0.3-1% 去離子水17.4-22.2% 所述交聯(lián)劑包括水性甲醚化氨基樹脂、水性甲醚化脲醛樹脂； 所述著色顏料包括鈦白粉、鉻黃、酞青藍(lán)、炭黑； 所述體質(zhì)顏料包括滑石粉、硫酸鋇； 所述防沉劑包括羥乙基纖維素、羥丙基纖維素； 所述消泡劑為水性有機(jī)硅消泡劑； 所述流平劑為水性丙烯酸流平劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料，其特征在于所述的水分散環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液的重量百分比組成為: 環(huán)氧樹脂20-50% 混合丙烯酸單體20-50% 引發(fā)劑1-1.5% 擴(kuò)鏈助劑1-1.5% 醇醚溶劑10-25% 中和劑2.6-3% 去離子水10-15% 所述環(huán)氧樹脂為E03環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂； 所述混合丙烯酸單體包括:丙烯酸、甲基丙烯酸及其多種酯類； 所述擴(kuò)鏈助劑包括:有機(jī)硅烷擴(kuò)鏈劑； 所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化異丙苯； 所述醇醚溶劑包括:無毒丙二醇甲醚類； 所述中和劑為有機(jī)胺類:三乙胺、氫氧化銨或二甲基乙醇胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性超快干鋁鏡鏡背保護(hù)涂料，其特征在于所述的水分散性環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液的制備方法包括的步驟: 1)將環(huán)氧樹脂用無毒醇醚溶劑溶化成環(huán)氧樹脂液； 2)將多種丙烯酸單體混合并加入總使用量80%的引發(fā)劑攪勻，在溶劑回流溫度下用兩小時(shí)滴入環(huán)氧液中下發(fā)生聚合反應(yīng)； 3)補(bǔ)加第二次總使用量20%的引發(fā)劑，使聚合反應(yīng)趨向完全，補(bǔ)加第二次引發(fā)劑在后保持一小時(shí)為進(jìn)一步提高分子量，滴加擴(kuò)鏈助劑，溫度仍然保持在回流狀態(tài)，滴加完擴(kuò)鏈助劑保持一小時(shí)取樣測酸值和轉(zhuǎn)化率至酸值為32以下，轉(zhuǎn)化率為98%以上為合格，環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液合格后即可降溫；4)樹脂液溫度降至80°C以下開始滴加中和劑水溶液至樹脂液pH為7為止，繼續(xù)降溫至50°C以下過濾出料。
4.權(quán)利要求1所述的水性超快干鋁鏡鏡背涂料制備方法，其特征在于包括的步驟: 將水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂加入去離子水，調(diào)整至粘度為80-100S，將著色顏料、體質(zhì)顏料、防沉劑分別加入到樹脂液中充分?jǐn)嚢?，潤濕后用砂磨機(jī)分散至細(xì)度< 25um，細(xì)度合格后再加入交聯(lián)劑、消泡劑、高速攪拌均勻，并用去離子水調(diào)整粘度為IOOS以下，固體55 ±2%，過濾后即可包裝。
5.一種水性超快干鋁鏡鏡背涂料，其特征在于其重量配比為: 水分散型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂液50%350-400 甲醚化氨基樹脂或水性甲醚化脲醛樹脂100-200鈦白粉100-150 滑石粉或沉淀硫酸鋇140-200 羥乙基纖維素或羥丙基纖維素14-15 水性有機(jī)硅類消泡劑或水性聚醚改性有機(jī)硅類消泡劑5- 7 水性丙烯酸流平劑4-5去離子水250 -300。`
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK103725146SQ201410023280
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】張崇明 申請人:天津市新麗華色材有限責(zé)任公司