水性有機硅涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性有機硅涂料，該水性有機硅涂料的組分及其重量百分比為：有機硅乳液2.00～40.00％、納米硅溶膠12.00～40.00％、分散劑0.50～5.00％、潤濕劑0.10～1.50％、填料1.00～45.00％、顏料10.00～25.00％、增稠劑0.30～5.00％、流平劑0.00～1.50％、成膜助劑0.30～3.00％、殺菌劑0.08～0.20％以及消泡劑0.00～0.50；余量為無離子水；其中，所述有機硅乳液的固體含量為50％，所述納米硅溶膠為環(huán)氧基硅烷改性硅溶膠。本發(fā)明還公開了一種上述水性有機硅涂料的制備方法。所述水性有機硅涂料的成本低，環(huán)保性能好，且其漆膜的附著力和強度優(yōu)異，耐熱性極好，高達750℃。
【專利說明】水性有機枯涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種水性有機娃涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的溶劑型有機娃涂料包含有機娃樹脂液、填料、顏料、助劑W及有機溶劑等， 其成膜物質(zhì)為有機娃樹脂，成膜物質(zhì)單一，由于有機娃樹脂液含量高進而造成涂料成本高； 而且溶劑型有機娃涂料中由于有機溶劑的存在，VOC含量較高，有毒，有刺激性氣味，環(huán)保性 能差，且易燃易爆，安全性差。另外，有機娃涂料的成膜需加熱烘烤，浪費能源，且其漆膜的 耐熱性較差，漆膜性能亟待改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種水性有機娃涂料，旨在解決現(xiàn)有的有機娃涂料成 本高、VOC含量高、安全環(huán)保性能差、需加熱成膜及耐熱性不好的技術(shù)問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水性有機娃涂料，所述水性有機娃涂料的組分 及其重量百分比為：
[0005] 有機娃乳液2. 00?40. 00 %、納米娃溶膠12. 00?40. 00 %、分散劑0.50? 5. 00 %、潤濕劑0. 10?1. 50 %、填料1. 00?45. 00 %、顏料10. 00?25. 00 %、增稠劑 0. 30?5. 00 %、流平劑0. 00?1. 50 %、成膜助劑0. 30?3. 00 %、殺菌劑0. 08?0. 20 % W 及消泡劑0. 00?0. 50 ;余量為無離子水；
[0006] 其中，所述有機娃乳液的固體含量為50%，所述納米娃溶膠為環(huán)氧基娃焼改性娃 溶膠。
[0007] 優(yōu)選地，所述水性有機娃涂料的組分及其重量百分比為：
[0008] 有機娃乳液25. 36%、納米娃溶膠25. 36%、分散劑2. 54%、潤濕劑0. 85%、填料 18. 60%、顏料16. 91 %、增稠劑2. 54%、流平劑0. 85%、成膜助劑1. 69%、殺菌劑0. 13%、消 泡劑0. 13% W及無離子水5. 07%。
[0009] 優(yōu)選地，所述水性有機娃涂料的組分及其重量百分比為：
[0010] 有機娃乳液30. 67%、納米娃溶膠21. 91 %、分散劑1. 75%、潤濕劑0. 70%、填料 17. 53%、顏料17. 53%、增稠劑1. 75%、流平劑0.88%、成膜助劑1. 75%、殺菌劑0. 13%、消 泡劑0. 13% W及無離子水5. 26%。
[0011] 優(yōu)選地，所述水性有機娃涂料的組分及其重量百分比為：
[0012] 有機娃乳液21. 15%、納米娃溶膠29. 61 %、分散劑2. 54%、潤濕劑0. 85%、填料 21. 15%、顏料12. 69%、增稠劑1. 69%、流平劑0. 85%、成膜助劑2. 54%、殺菌劑0. 08%、消 泡劑0. 08% W及無離子水6. 77%。
[0013] 優(yōu)選地，所述填料包括高嶺±、絹云母粉W及娃微粉。
[0014] 優(yōu)選地，所述顏料為金紅石型鐵白粉。
[0015] 優(yōu)選地，所述成膜助劑為二丙二醇下離。
[0016] 優(yōu)選地，所述分散劑為聚駿酸鐘鹽、聚駿酸軸鹽、聚駿酸饋鹽、或者非離子聚氨醋 齊聚物。
[0017] 此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種上述水性有機娃涂料的制備方法，所述 水性有機娃涂料的制備方法包括如下步驟：
[0018] 制備環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠；
[0019] 將有機娃乳膠、分散劑、潤濕劑、增稠劑、消泡劑、殺菌劑W及成膜助劑加入容器 中，攬拌混合均勻；
[0020] 繼續(xù)向所述容器中加入填料W及顏料，并分散固體粒徑至《35um ;
[0021] 繼續(xù)向所述容器中加入環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠，攬拌混合均勻；
[0022] 繼續(xù)向所述容器中加入無離子水W及流平劑，調(diào)整粘度，制備得到水性有機娃涂 料。
[0023] 優(yōu)選地，所述制備環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠具體包括如下步驟：
[0024] 向夾套反應(yīng)蓋中加入娃溶膠和生物活化劑，并在0?90轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下進行攬拌； [00巧]采用滴加方式將環(huán)氧基娃焼加入夾套反應(yīng)蓋中，在25?95C下反應(yīng)1?8小時， 制得環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠。
[0026] 本發(fā)明的水性有機娃涂料及其制備方法通過在有機娃涂料組合物中添加環(huán)氧基 娃焼改性娃溶膠，納米娃溶膠和有機娃乳膠共同構(gòu)成成膜物質(zhì)，減少了有機娃乳液的用 量，由于納米娃溶膠的成本僅為有機娃乳液的15-20%，因此降低了涂料的成本，同時納米 娃溶膠和有機娃乳膠相互作用而改善水性有機娃涂料的性能，進一步提高其漆膜的附著 力、耐熱性和強度，使該水性有機娃涂料的漆膜的附著力強，沖擊強度好，耐熱性佳，耐熱性 高達75CTC且該水性有機娃涂料的成膜性能好，無需加熱烘烤，節(jié)省能源，另外，由于娃溶 膠的成膜無需成膜助劑使成膜助劑的用量減少，因而該水性有機娃涂料的VOC含量大大降 低，有利于環(huán)保，安全環(huán)保性能好。

【具體實施方式】
[0027] 應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028] 本發(fā)明提供一種水性有機娃涂料，所述水性有機娃涂料的組分及其重量百分比 為：
[0029] 有機娃乳液2. 00?40. 00 %、納米娃溶膠12. 00?40. 00 %、分散劑0.50? 5. 00 %、潤濕劑0. 10?1. 50 %、填料1. 00?45. 00 %、顏料10. 00?25. 00 %、增稠劑 0. 30?5. 00 %、流平劑0. 00?1. 50 %、成膜助劑0. 30?3. 00 %、殺菌劑0. 08?0. 20 % W 及消泡劑0. 00?0. 50 ;余量為無離子水；其中，有機娃乳液的固體含量為50%，納米娃溶 膠為環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠。
[0030] 本發(fā)明水性有機娃涂料通過添加環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠使其與有機娃乳液共同 構(gòu)成成膜物質(zhì)，環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠的改性基團與有機娃乳液的分子鏈形成物理纏繞和 互穿網(wǎng)絡(luò)，相較于現(xiàn)有的有機娃涂料，大大提高了本發(fā)明水性有機娃涂料的漆膜的附著力、 強度、耐熱性和耐候性，其耐熱性高達75CTC ;另外，由于娃溶膠的成本遠低于有機娃乳液的 成本，因此，本發(fā)明水性有機娃涂料的成本降低；由于環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠的成膜不需要 成膜助劑，在滿足各項漆膜性能要求的前提下，環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠的用量比例越大，涂 料的VOC含量越低，成本越經(jīng)濟，漆膜的性能越好，有利于環(huán)保，安全環(huán)保性能好且本發(fā)明 水性有機娃涂料自干成膜，無需加熱烘烤，使用方便，節(jié)約能源。
[0031] 在一較佳實施例中，有機娃乳液為MP-50E有機娃乳液。
[0032] 在一較佳實施例中，分散劑為聚駿酸鐘鹽、聚駿酸軸鹽、聚駿酸饋鹽或者非離子聚 氨醋齊聚物，分散劑用于分散、息浮、穩(wěn)定有機娃涂料中的顏料和填料，W提高涂料體系的 穩(wěn)定性。
[0033] 在一較佳實施例中，潤濕劑為非離子型潤濕劑或陰離子型潤濕劑。非離子型潤濕 劑為焼基聚氧己帰離、聚氧己帰焼基酷離、或者聚氧己帰脂肪醇離；陰離子型潤濕劑為焼基 硫酸鹽、焼基賴酸鹽、脂肪酸或者磯酸醋。潤濕劑用于對涂料體系中的顏料和填料的潤濕、 分散、防沉和對底材的潤濕，增加涂料的附著力。
[0034] 在一較佳實施例中，填料包括高嶺±、絹云母粉W及娃微粉。該填料為娃酸鹽類， 納米娃溶膠對其具有更好的粘結(jié)力，從而使水性有機娃涂料的漆膜具有更好的耐候性和強 度。
[0035] 在一較佳實施例中，顏料為金紅石型鐵白粉、復(fù)合無機顏料或者水性鉛銀漿。優(yōu)選 地，該顏料為金紅石型鐵白粉。
[0036] 在一較佳實施例中，增稠劑為輕己基纖維素、輕丙基纖維素、聚氨醋增稠劑、或者 丙帰酸堿溶脹增稠劑。增稠劑用于提高水性有機娃涂料的粘度、改善涂料的流變性。
[0037] 在一較佳實施例中，流平劑為聚氨醋聚離或者聚離聚二甲基娃氧焼。流平劑用于 改善涂料流變性能，W改善涂料的穩(wěn)定性和涂裝性，提高涂膜質(zhì)量。如：防止涂料膽存過程 中顏料、填料的沉淀，避免涂裝過程中涂料的姍落、流掛，改善涂膜的流平性能等。
[0038] 在一較佳實施例中，成膜助劑為二丙二醇二甲離值PDM)、二丙二醇甲離值PM)、二 丙二醇下離值PNB)或者二甘醇下離醋酸醋。優(yōu)選地，成膜助劑為二丙二醇下離。由于娃溶 膠的添加，減少了有機娃乳液的用量，且娃溶膠的成膜無需成膜劑，大大減少了成膜助劑的 使用，減少了 VOC含量，進一步地提高了水性有機娃涂料的環(huán)保性。
[0039] 在一較佳實施例中，消泡劑為有機娃和礦物油的混合物、脂肪酸鹽或有機娃的衍 生物。消泡劑用于清除涂料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害泡沫。
[0040] 在一較佳實施例中，殺菌劑為異喔哇晰麗或苯并異喔哇晰麗，其可W提高水性有 機娃涂料的防霉效果，進而提高水性有機娃涂料的穩(wěn)定性。
[0041] 在一較佳實施例中，環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠的組分及其重量百分比為：
[0042] 娃溶膠68. 00?98. 00%、環(huán)氧基娃焼0. 50?21. 00%、W及生物活化劑0. 00? 0. 35%。其中，環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠的制備方法如下：
[0043] 提供夾套反應(yīng)蓋，往夾套反應(yīng)蓋中加入娃溶膠和生物活化劑，夾套反應(yīng)蓋采用框 式攬拌、轉(zhuǎn)速為0?90轉(zhuǎn)/分；
[0044] 采用滴加方式將環(huán)氧基娃焼加入夾套反應(yīng)蓋中，反應(yīng)溫度為25?95C，反應(yīng)時間 為1?8小時，即可制得環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠。
[0045] 其中，娃溶膠為酸性娃溶膠、堿性娃溶膠、或者中性娃溶膠；環(huán)氧基娃焼優(yōu)選為 3?縮水甘油離甲基丙基H甲氧基娃焼、己帰基H己氧基娃焼、3?氨丙基H己氧基娃焼、 3?氨丙基二甲氧基娃焼、或者甲基二甲氧基娃焼。
[0046] 本發(fā)明還提供一種水性有機娃涂料的制備方法，包括如下步驟：
[0047] 制備環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠；
[004引將有機娃乳膠、分散劑、潤濕劑、增稠劑、消泡劑、殺菌劑W及成膜助劑加入容器 中，攬拌混合均勻；在一較佳實施例中，容器為制漆罐；
[0049] 繼續(xù)向所述容器中加入填料W及顏料，并分散固體粒徑至《35um ;在一較佳實施 例中，加入填料和顏料是在攬拌下進行的，有利于均勻分散填料和顏料，經(jīng)高速分散后固體 顆粒的粒徑《35um ;
[0050] 繼續(xù)向所述容器中加入環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠，攬拌混合均勻；在一較佳實施例 中，加入環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠是在攬拌下進行的；
[0051] 繼續(xù)向所述容器中加入無離子水W及流平劑，調(diào)整粘度，制備得到水性有機娃涂 料。
[0052] 該水性有機娃涂料的制備方法中，環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠的制備方法如下：
[0053] 提供夾套反應(yīng)蓋，往夾套反應(yīng)蓋中加入娃溶膠和生物活化劑，夾套反應(yīng)蓋采用框 式攬拌、轉(zhuǎn)速為0?90轉(zhuǎn)/分；
[0054] 采用滴加方式將環(huán)氧基娃焼加入夾套反應(yīng)蓋中，反應(yīng)溫度為25?95C，反應(yīng)時間 為1?8小時，即可制得環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠。
[00巧]其中，娃溶膠為酸性娃溶膠、堿性娃溶膠、或者中性娃溶膠；環(huán)氧基娃焼優(yōu)選為 3?縮水甘油離甲基丙基H甲氧基娃焼、己帰基H己氧基娃焼、3?氨丙基H己氧基娃焼、 3?氨丙基二甲氧基娃焼、或者甲基二甲氧基娃焼。
[0056] W下通過實施例對本發(fā)明的水性有機娃涂料及其制備方法做進一步說明：
[0057] 實施例1
[0058] 將MP-50E有機娃乳液30Kg、聚駿酸鐘鹽3Kg、焼基聚氧己帰離化g、輕己基纖維素 3Kg、脂肪酸鹽0. 15Kg、異喔哇晰麗0. 15Kg、W及二丙二醇下離2Kg加入制漆罐，攬拌混合 均勻；然后，在攬拌下，依次加入高嶺± 7Kg、絹云母粉5Kg、娃微粉IOKg W及金紅石型鐵白 粉20Kg，高速分散至固體顆粒的粒徑《35um ;然后，在攬拌下，加入環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠 30Kg，混合均勻；最后，加入無離子水6Kg、聚氨醋聚離化g，調(diào)整粘度，制備得到水性有機娃 涂料。
[0059] 實施例2 :
[0060] 將MP-50E有機娃乳液35Kg、聚駿酸鐘鹽2Kg、焼基聚氧己帰離0. 8Kg，輕己基纖維 素2Kg、脂肪酸鹽0. 15Kg、異喔哇晰麗0. 15Kg、W及二丙二醇了離2Kg，加入到制漆罐，攬拌 混合均勻；然后，在攬拌下，依次加入高嶺±7Kg、絹云母5Kg、娃微粉SKg W及金紅石型鐵白 粉20Kg，高速分散至固體顆粒的粒徑《35um ;然后，在攬拌下，加入環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠 25Kg，混合均勻；最后，加入無離子水6Kg、聚氨醋聚離化g，調(diào)整粘度，制備得到水性有機娃 涂料。
[00川 實施例3
[0062] 將MP-50E有機娃乳液25Kg、聚駿酸鐘鹽3Kg，焼基聚氧己帰離化g，輕己基纖維 素2Kg，脂肪酸鹽0.化g、異喔哇晰麗0.化g，W及二丙二醇下離3Kg，加入制漆罐，攬拌混合 均勻；然后，在攬拌下，依次加入高嶺± lOKg、絹云母lOKg、娃微粉5Kg W及金紅石型鐵白 粉15Kg，高速分散至固體顆粒的粒徑《35um ;然后，在攬拌下，加入環(huán)氧基娃焼改性娃溶膠 35Kg，混合均勻；最后，加入無離子水8Kg，聚氨醋聚離化g，調(diào)整黏度，制備出水性有機娃涂 料。
[0063] 上述實施例制備的水性有機娃涂料的漆膜的附著力、沖擊強度及耐熱性等性能參 數(shù)如下表1所示：
[0064] 表 1
[0065]

【權(quán)利要求】
1. 一種水性有機硅涂料，其特征在于，所述水性有機硅涂料的組分及其重量百分比 為： 有機硅乳液2. 00?40. 00 %、納米硅溶膠12. 00?40. 00 %、分散劑0. 50?5. 00 %、潤 濕劑 〇? 10 ?1. 50 %、填料 1. 00 ?45. 00 %、顏料 10. 00 ?25. 00 %、增稠劑 0? 30 ?5. 00 %、 流平劑0. 00?1. 50%、成膜助劑0. 30?3. 00%、殺菌劑0. 08?0. 20%以及消泡劑0. 00? 0. 50 ;余量為無離子水； 其中，所述有機硅乳液的固體含量為50%，所述納米硅溶膠為環(huán)氧基硅烷改性硅溶膠。
2. 如權(quán)利要求1所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述水性有機硅涂料的組分及 其重量百分比為： 有機硅乳液25. 36 %、納米硅溶膠25. 36 %、分散劑2. 54 %、潤濕劑0.85 %、填料 18. 60%、顏料16. 91 %、增稠劑2. 54%、流平劑0. 85%、成膜助劑1. 69%、殺菌劑0. 13%、消 泡劑0. 13%以及無離子水5. 07%。
3. 如權(quán)利要求1所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述水性有機硅涂料的組分及 其重量百分比為： 有機硅乳液30. 67 %、納米硅溶膠21. 91 %、分散劑1. 75 %、潤濕劑0. 70 %、填料 17. 53%、顏料17. 53%、增稠劑1. 75%、流平劑0.88%、成膜助劑1. 75%、殺菌劑0. 13%、消 泡劑0. 13 %以及無離子水5. 26%。
4. 如權(quán)利要求1所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述水性有機硅涂料的組分及 其重量百分比為： 有機硅乳液21. 15 %、納米硅溶膠29. 61 %、分散劑2. 54 %、潤濕劑0. 85 %、填料 21. 15%、顏料12. 69%、增稠劑1. 69%、流平劑0. 85%、成膜助劑2. 54%、殺菌劑0. 08%、消 泡劑0. 08 %以及無離子水6. 77 %。
5. 如權(quán)利要求1至4任意一項所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述填料包括高嶺 土、絹云母粉以及硅微粉。
6. 如權(quán)利要求1至4任意一項所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述顏料為金紅石 型欽白粉。
7. 如權(quán)利要求1至4任意一項所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述成膜助劑為二 丙二醇丁醚。
8. 如權(quán)利要求1至4任意一項所述的水性有機硅涂料，其特征在于，所述分散劑為聚羧 酸鉀鹽、聚羧酸鈉鹽、聚羧酸銨鹽、或者非離子聚氨酯齊聚物。
9. 一種如權(quán)利要求1至8任意一項所述的水性有機硅涂料的制備方法，其特征在于，所 述水性有機硅涂料的制備方法包括如下步驟： 制備環(huán)氧基硅烷改性硅溶膠； 將有機硅乳膠、分散劑、潤濕劑、增稠劑、消泡劑、殺菌劑以及成膜助劑加入容器中，攪 拌混合均勻； 繼續(xù)向所述容器中加入填料以及顏料，并分散固體粒徑至< 35um ; 繼續(xù)向所述容器中加入環(huán)氧基硅烷改性硅溶膠，攪拌混合均勻； 繼續(xù)向所述容器中加入無離子水以及流平劑，調(diào)整粘度，制備得到水性有機硅涂料。
10. 如權(quán)利要求9所述的水性有機硅涂料的制備方法，其特征在于，所述制備環(huán)氧基硅 燒改性娃溶膠具體包括如下步驟： 向夾套反應(yīng)釜中加入硅溶膠和生物活化劑，并在0?90轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下進行攪拌； 采用滴加方式將環(huán)氧基硅烷加入夾套反應(yīng)釜中，在25?95°C下反應(yīng)1?8小時，制得 環(huán)氧基硅烷改性硅溶膠。
【文檔編號】C09D5/14GK104356935SQ201410609367
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】薛守芝 申請人:惠州市利德科技有限公司