本發(fā)明涉及包裝裝潢領(lǐng)域，尤其是涉及丙烯酸改性聚氨酯乳液的涂料。

背景技術(shù)：

為防止暴露在大氣環(huán)境下的材料或半產(chǎn)品受到污染、腐蝕和損傷，并延長(zhǎng)使用壽命，通常會(huì)在它們的表面涂抹具有良好防護(hù)性和可剝性的涂料以對(duì)其進(jìn)行有效的且臨時(shí)的封存保護(hù)。如此，既可隔離外界的空氣、鹽霧、微生物的入侵，達(dá)到防腐效果；又可通過吸附污染物以達(dá)到清潔去污的效果。較溶劑型防護(hù)涂料而言，水性防護(hù)涂料更具安全性及環(huán)保性，因而被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的包裝裝潢領(lǐng)域中。但是，現(xiàn)有水性防護(hù)涂料仍然具有涂膜強(qiáng)度低、可剝性較差及防護(hù)性能單一的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供丙烯酸改性聚氨酯乳液的涂料，能對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行有效的封閉防護(hù)，具有耐水性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、可剝性好、涂膜強(qiáng)度高及內(nèi)聚力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

丙烯酸改性聚氨酯乳液的涂料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制得：丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液60~80%，硅溶膠5~10%，滑石粉3~8%，乳化硅油1~3%，丙烯酸酯共聚物銨鹽溶液0.1~0.5%，堿溶脹丙烯酸增稠劑0.5~1%，聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷0.3~0.6%，丙烯酸共聚物鉀鹽0.1~0.5%，聚醚改性有機(jī)硅0.1~0.5%，余量為蒸餾水；所述丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液由以下質(zhì)量配比的原料制得：甲苯二異氰酸酯40~80份，聚丙二醇25~40份，聚乙二醇25~60份，二羥甲基丙酸3~10份，甲基丙烯酸甲酯5~20份，丙烯酸羥乙酯3~8份，過硫酸銨0.5~2份，丁酮50~80份，乙二胺5~12份，三乙胺3~11份，二月桂酸二丁基錫1~3份，蒸餾水40~80份。

水性防護(hù)涂料主要由成膜物質(zhì)、填料、助劑和溶劑組成。其中，成膜物質(zhì)是防護(hù)涂料的核心成分，本發(fā)明選用丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液和硅溶膠復(fù)配作為成膜物質(zhì)，能提高涂料的穩(wěn)定性、可剝性、機(jī)械強(qiáng)度以及對(duì)酸堿鹽溶液的耐受性。在丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液的制備中選用如下原料：選用甲苯二異氰酸酯與聚丙二醇和聚乙二醇進(jìn)行異氰酸酯基團(tuán)和羥基的反應(yīng)，并選用丙烯酸羥乙酯對(duì)聚氨酯進(jìn)行改性，這樣可在保持聚氨酯原有的韌性及彈性的前提下提高涂料涂膜的耐水性、耐堿性、硬度及光穩(wěn)定性。較單獨(dú)使用二月桂酸二丁基錫而言，選用二月桂酸二丁基錫和三乙胺復(fù)配作為催化劑可以明顯提高反應(yīng)速率，抵消溶劑效應(yīng)的不利影響。選用乙二胺作為擴(kuò)鏈劑，它可對(duì)體系進(jìn)行擴(kuò)鏈，這樣可提高涂料涂膜的拉伸強(qiáng)度。硅溶膠的加入可使納米二氧化硅填充到涂料涂膜中，而二氧化硅的鏈段可與涂料中的有機(jī)高分子聚合物以及滑石粉構(gòu)成相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，這樣，可提高有機(jī)聚合物的柔韌性，同時(shí)，涂料涂膜整體強(qiáng)度和硬度也會(huì)得到提高。由于硅溶膠的滲透性極好，它能夠滲透到被保護(hù)的基材內(nèi)部，使得涂料涂膜牢固地附著在基材上。硅溶膠還可提高涂料涂膜的致密度，這樣可阻止水分和其他介質(zhì)入侵，進(jìn)而提高涂膜的耐腐蝕性。

填料是涂料配方中不可缺少的部分，在涂料中起填充作用。選用滑石粉作為填料，能防止涂料涂層龜裂，提高涂料的流平性、耐洗刷、耐水性等。堿溶脹丙烯酸增稠劑能夠提高分散體系的黏度，有利于滑石粉在體系中的分散，防止滑石粉下沉結(jié)塊；同時(shí)還可增加涂料的稠度，提高涂料的穩(wěn)定性。乳化硅油的使用能夠調(diào)節(jié)涂料涂膜的基材附著力，使涂膜有較好的剝離效果。丙烯酸酯共聚物銨鹽溶液作為潤(rùn)濕劑，它可降低涂料涂膜的表面張力，使涂料能跟好地潤(rùn)濕基材，減少出現(xiàn)涂膜縮邊現(xiàn)象，防止由于被保護(hù)物不清潔而使涂裝不均勻。由于填料都具有疏水性，因而它們?cè)谒械姆€(wěn)定性較差，容易團(tuán)聚和下沉。而通過加入丙烯酸共聚物鉀鹽，則可保持填料在水中的分散性。聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷作為流平劑，可降低涂料與底材之間的界面張力，提高涂料對(duì)被底材的潤(rùn)濕性，減少因底材而引起的縮孔、附著力不良等現(xiàn)象。涂料在生產(chǎn)、貯存和施工過程中都需要各種人工和機(jī)械操作，這樣極易導(dǎo)致泡沫產(chǎn)生，而泡沫會(huì)阻礙滑石粉的分散，并造成涂膜表面形成針孔和縮孔，從而影響涂料涂膜的外觀、防腐性和耐候性。而加入聚醚改性有機(jī)硅則可有效改善上述問題。

為保證異氰酸基-NCO與所述羥基-OH反應(yīng)的順利進(jìn)行，進(jìn)一步地，所述丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液的原料中異氰酸基-NCO與所述羥基-OH的摩爾比為2.2~3.6:1。當(dāng)-NCO/-OH＜2.2時(shí)，會(huì)增大反應(yīng)產(chǎn)物的黏度，而不易分散；而當(dāng)-NCO/-OH＞3.6時(shí)，丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液易凝膠，降低貯存期。

為達(dá)到良好的中和效果，進(jìn)一步地，所述三乙胺的加入量與所述二羥甲基丙酸等摩爾量。

為在附著力與剝離強(qiáng)度之間達(dá)到平衡，進(jìn)一步地，所述硅溶膠與所述丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液的質(zhì)量比為1:4。硅溶膠的用量直接影響涂料的綜合性能及生產(chǎn)成本。具體地，當(dāng)硅溶膠的加入量過多時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致涂膜變脆，涂膜附著力過大，不利于剝離；還會(huì)影響涂料體系的穩(wěn)定性，增加涂料的生產(chǎn)成本。而硅溶膠用量過少時(shí)，納米粒子在涂料中的作用力較弱，這樣導(dǎo)致涂料的性能改善效果并不明顯。因此硅溶膠在涂料中的用量必須合理適當(dāng)。本發(fā)明選用該比值時(shí)，可使得涂料涂膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率得到增強(qiáng)，同時(shí)還保持有適中的剝離強(qiáng)度，良好的耐酸堿鹽性能。

為提高填料于體系中的穩(wěn)定性，進(jìn)一步地，所述丙烯酸共聚物鉀鹽的加入量為所述滑石粉加入量的2~4%。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明中，選用丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液和硅溶膠復(fù)配作為成膜物質(zhì)，能提高涂料的機(jī)械強(qiáng)度、可剝性以及耐水性。選用滑石粉作為填料，能防止涂料涂層龜裂，提高涂料的流平性、耐洗刷、耐水性等。選用堿溶脹丙烯酸增稠劑能夠提高分散體系的黏度，增加涂料的稠度，提高涂料的穩(wěn)定性。選用二月桂酸二丁基錫和三乙胺復(fù)配作為催化劑可以明顯提高反應(yīng)速率，抵消溶劑效應(yīng)的不利影響。選用乳化硅油作為剝離劑，能調(diào)節(jié)涂料涂膜的基材附著力，提高涂膜的可剝離性。選用丙烯酸酯共聚物銨鹽溶液作為潤(rùn)濕劑，可使涂料能跟好地潤(rùn)濕基材，減少出現(xiàn)涂膜縮邊現(xiàn)象。選用丙烯酸共聚物鉀鹽作為分散劑，可保持填料在水中的分散性。選用聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷作為流平劑，可降低涂料與底材之間的界面張力，提高涂料對(duì)被底材的潤(rùn)濕性。選用聚醚改性有機(jī)硅作為消泡劑，能減少泡沫的產(chǎn)生，從而改善涂料涂膜的外觀、防腐性和耐候性。采用本發(fā)明制得的涂料能對(duì)被保護(hù)物進(jìn)行有效的封閉防護(hù)，防止被保護(hù)物受到污染、腐蝕和損傷。同時(shí)，該涂料還具有較高的穩(wěn)定性、較強(qiáng)的內(nèi)聚力、良好的可剝性和較高的涂膜強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

丙烯酸改性聚氨酯乳液的涂料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制得：丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液60~80%，硅溶膠5~10%，滑石粉3~8%，乳化硅油1~3%，丙烯酸酯共聚物銨鹽溶液0.1~0.5%，堿溶脹丙烯酸增稠劑0.5~1%，聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷0.3~0.6%，丙烯酸共聚物鉀鹽0.1~0.5%，聚醚改性有機(jī)硅0.1~0.5%，余量為蒸餾水；所述丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液由以下質(zhì)量配比的原料制得：甲苯二異氰酸酯40~80份，聚丙二醇25~40份，聚乙二醇25~60份，二羥甲基丙酸3~10份，甲基丙烯酸甲酯5~20份，丙烯酸羥乙酯3~8份，過硫酸銨0.5~2份，丁酮50~80份，乙二胺5~12份，三乙胺3~11份，二月桂酸二丁基錫1~3份，蒸餾水40~80份。

水性防護(hù)涂料主要由成膜物質(zhì)、填料、助劑和溶劑組成。其中，成膜物質(zhì)是防護(hù)涂料的核心成分，本發(fā)明選用丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液和硅溶膠復(fù)配作為成膜物質(zhì)，能提高涂料的穩(wěn)定性、可剝性、機(jī)械強(qiáng)度以及對(duì)酸堿鹽溶液的耐受性。在丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液的制備中選用如下原料：選用甲苯二異氰酸酯與聚丙二醇和聚乙二醇進(jìn)行異氰酸酯基團(tuán)和羥基的反應(yīng)，并選用丙烯酸羥乙酯對(duì)聚氨酯進(jìn)行改性，這樣可在保持聚氨酯原有的韌性及彈性的前提下提高涂料涂膜的耐水性、耐堿性、硬度及光穩(wěn)定性。較單獨(dú)使用二月桂酸二丁基錫而言，選用二月桂酸二丁基錫和三乙胺復(fù)配作為催化劑可以明顯提高反應(yīng)速率，抵消溶劑效應(yīng)的不利影響。選用乙二胺作為擴(kuò)鏈劑，它可對(duì)體系進(jìn)行擴(kuò)鏈，這樣可提高涂料涂膜的拉伸強(qiáng)度。硅溶膠的加入可使納米二氧化硅填充到涂料涂膜中，而二氧化硅的鏈段可與涂料中的有機(jī)高分子聚合物以及滑石粉構(gòu)成相互貫穿的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，這樣，可提高有機(jī)聚合物的柔韌性，同時(shí)，涂料涂膜整體強(qiáng)度和硬度也會(huì)得到提高。由于硅溶膠的滲透性極好，它能夠滲透到被保護(hù)的基材內(nèi)部，使得涂料涂膜牢固地附著在基材上。硅溶膠還可提高涂料涂膜的致密度，這樣可阻止水分和其他介質(zhì)入侵，進(jìn)而提高涂膜的耐腐蝕性。

填料是涂料配方中不可缺少的部分，在涂料中起填充作用。選用滑石粉作為填料，能防止涂料涂層龜裂，提高涂料的流平性、耐洗刷、耐水性等。堿溶脹丙烯酸增稠劑能夠提高分散體系的黏度，有利于滑石粉在體系中的分散，防止滑石粉下沉結(jié)塊；同時(shí)還可增加涂料的稠度，提高涂料的穩(wěn)定性。乳化硅油的使用能夠調(diào)節(jié)涂料涂膜的基材附著力，使涂膜有較好的剝離效果。丙烯酸酯共聚物銨鹽溶液作為潤(rùn)濕劑，它可降低涂料涂膜的表面張力，使涂料能跟好地潤(rùn)濕基材，減少出現(xiàn)涂膜縮邊現(xiàn)象，防止由于被保護(hù)物不清潔而使涂裝不均勻。由于填料都具有疏水性，因而它們?cè)谒械姆€(wěn)定性較差，容易團(tuán)聚和下沉。而通過加入丙烯酸共聚物鉀鹽，則可保持填料在水中的分散性。聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷作為流平劑，可降低涂料與底材之間的界面張力，提高涂料對(duì)被底材的潤(rùn)濕性，減少因底材而引起的縮孔、附著力不良等現(xiàn)象。涂料在生產(chǎn)、貯存和施工過程中都需要各種人工和機(jī)械操作，這樣極易導(dǎo)致泡沫產(chǎn)生，而泡沫會(huì)阻礙滑石粉的分散，并造成涂膜表面形成針孔和縮孔，從而影響涂料涂膜的外觀、防腐性和耐候性。而加入聚醚改性有機(jī)硅則可有效改善上述問題。

為保證異氰酸基-NCO與所述羥基-OH反應(yīng)的順利進(jìn)行，優(yōu)選地，所述丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液的原料中異氰酸基-NCO與所述羥基-OH的摩爾比為2.2~3.6:1。當(dāng)-NCO/-OH＜2.2時(shí)，會(huì)增大反應(yīng)產(chǎn)物的黏度，而不易分散；而當(dāng)-NCO/-OH＞3.6時(shí)，丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液易凝膠，降低貯存期。

為達(dá)到良好的中和效果，優(yōu)選地，所述三乙胺的加入量與所述二羥甲基丙酸等摩爾量。

為在附著力與剝離強(qiáng)度之間達(dá)到平衡，優(yōu)選地，所述硅溶膠與所述丙烯酸改性芳香族聚氨酯乳液的質(zhì)量比為1:4。硅溶膠的用量直接影響涂料的綜合性能及生產(chǎn)成本。具體地，當(dāng)硅溶膠的加入量過多時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致涂膜變脆，涂膜附著力過大，不利于剝離；還會(huì)影響涂料體系的穩(wěn)定性，增加涂料的生產(chǎn)成本。而硅溶膠用量過少時(shí)，納米粒子在涂料中的作用力較弱，這樣導(dǎo)致涂料的性能改善效果并不明顯。因此硅溶膠在涂料中的用量必須合理適當(dāng)。本發(fā)明選用該比值時(shí)，可使得涂料涂膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率得到增強(qiáng)，同時(shí)還保持有適中的剝離強(qiáng)度，良好的耐酸堿鹽性能。

為提高填料于體系中的穩(wěn)定性，優(yōu)選地，所述丙烯酸共聚物鉀鹽的加入量為所述滑石粉加入量的2~4%。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。