本發(fā)明涉及涂料，尤其是一種水性單組分3C銀粉漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
3C涂料主要是指用于計算機(computer)、通信(communication)和消費電子(ConsumerElectronics)這三大類電子產(chǎn)品表面涂飾涂料的統(tǒng)稱。由于3C電子產(chǎn)品自身的特點，對涂層的外觀和功能要求相對于傳統(tǒng)電器產(chǎn)品和其他電子產(chǎn)品更為嚴(yán)格、苛刻。第一，3C產(chǎn)品與生俱來的“高檔”元素，令其對外觀的要求特別嚴(yán)謹，如漆膜的平整性、勻稱性、色彩的穩(wěn)定性等；第二，手機電子產(chǎn)品具有常攜帶、常觸摸和多環(huán)境使用的特性，又促成了3C電子產(chǎn)品對3C涂料的漆膜功能性的極高要求，如高硬度、高耐磨、優(yōu)異的耐化學(xué)品性、高溫高濕和水煮等破壞后的二次漆膜性能等。由于水性涂料性能的瓶頸桎梏，目前，市場上的3C涂料幾乎都是溶劑型。近年來，隨著新的《環(huán)境保護法》、《涂料消費稅》等各項環(huán)保法規(guī)相繼出臺和執(zhí)行，北京市、上海市、江蘇省、安徽省、湖南省、四川省、天津市、遼寧省、浙江省和河北省等地相繼開征揮發(fā)性有機物VOCs排污費，人們環(huán)保意識的逐漸增強和國家環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，水性環(huán)保型涂料取代傳統(tǒng)油性涂料已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
傳統(tǒng)水性銀粉漆銀粉的分散，一般選用助溶劑浸泡，無法降低配方體系中VOC含量?，F(xiàn)有水性3C涂料用“改性乙烯醋酸乙烯共聚物蠟乳液”調(diào)節(jié)銀粉排列，會導(dǎo)致漆膜成膜連續(xù)性下降的缺陷。
3C電子行業(yè)更新?lián)Q代非常快，對外觀審美要求越來越高，對涂層的外觀和功能要求越來越嚴(yán)格、苛刻，再加上越來越大的環(huán)保壓力，發(fā)明一種外觀和性能都滿足3C行業(yè)涂料要求的水性漆勢在必行。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種近乎零VOC、硬度高、耐醇性好且耐磨性好的高性能水性單組分3C銀粉漆，以適應(yīng)于3C電子產(chǎn)品表面涂裝。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種水性單組分3C銀粉漆，其各原料的重量份如下：
丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散體具有優(yōu)異的耐酒精擦洗、耐刮擦、漆膜非常堅硬、對鋁銀漿定向排列性好等特點；含有聚碳酸酯的聚氨酯分散體具有極高的硬度和韌性，彈性好，可以進一步提升漆膜的耐磨耗和耐刮擦性能，同時提升了漆膜的耐濕熱、耐高低溫循環(huán)、耐手汗、耐鋼絲絨擦拭等性能，成本更有優(yōu)勢。同時，丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散體和含有聚碳酸酯的聚氨酯分散體對基材附著力優(yōu)異。
本發(fā)明的體系選用合適的鋁銀粉，可以直接用去離子水浸泡，解決了現(xiàn)有水性3C涂料用助溶劑浸泡鋁銀漿，配方體系VOC偏高的缺陷。
進一步地，所述的含有聚碳酸酯的聚氨酯分散體優(yōu)選拜耳公司AS2606，所述的丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散體優(yōu)選歐寶迪公司UH261。
進一步地，所述成膜助劑的初沸點溫度高于260℃，優(yōu)選伊士曼OE300。
進一步地，所述的pH調(diào)節(jié)劑選用DMEA、氨水、AMP-95中的一種或幾種的混合物。
進一步地，所述的消泡劑選用Dehydran 1293、BYK025、BYK028中的一種或幾種的混合物。
進一步地，所述的增稠劑選用疏水改性的聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液(優(yōu)選巴斯夫HV30)、聚氨酯增稠劑(優(yōu)選羅門哈斯RM-8W)中的一種或幾種的混合物。
進一步地，所述的防沉劑為聚酰胺鹽，優(yōu)選帝斯巴隆AQH800、AQ600中的一種或者二者的混合物。
進一步地，所述的水性鋁銀漿為樹脂包覆或二氧化硅包覆的鋁銀漿，優(yōu)選METAFLAKE公司的SD-CTA系列鋁銀漿。
上述水性單組分3C銀粉漆的制備方法，包括以下步驟：
(1)將水性鋁銀漿放入干凈容器中，并用水性鋁銀漿質(zhì)量2倍的去離子水浸泡12-15小時；浸泡過程中嚴(yán)禁攪拌，浸泡后用分散機以300～400轉(zhuǎn)/分鐘分散15～25分鐘制成混料A；
(2)將各種分散體依次放入干凈容器中，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散5～10分鐘，用pH調(diào)節(jié)劑將混合液pH值調(diào)節(jié)到7.5～8.5，加入剩余的去離子水，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～15分鐘繼續(xù)制成混料B；
(3)向步驟(2)制成的混料B中加入防沉劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散20～25分鐘，然后加入步驟(1)制成的混料A，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～20分鐘，制成混料C；
⑷上述混料C經(jīng)過濾網(wǎng)過濾包裝，即為水性單組分3C銀粉漆。
整個生產(chǎn)過程中，分散機的轉(zhuǎn)速嚴(yán)禁超過600轉(zhuǎn)/分鐘，以避免鋁銀漿變形發(fā)黑。
本發(fā)明結(jié)合了傳統(tǒng)油性3C涂料和水性涂料的特點，相對于傳統(tǒng)3C涂料具有下列優(yōu)點：
(1)利用丙烯酸—苯乙烯共聚物水分散體具有優(yōu)異的耐酒精擦洗、耐刮擦、漆膜非常堅硬、對鋁銀漿定向排列性好等特點，避免因使用“改性乙烯醋酸乙烯共聚物”等蠟乳液作為水性鋁銀漿的定向排列帶來的缺陷。由于蠟乳液的活性組分并不能參與交聯(lián)，且最終會留在漆膜中，引起漆膜的連續(xù)性下降，同時蠟表面的活性劑具有較大的親水性，無法保證成膜后表面活性劑的封閉性，在高濕的環(huán)境下易被水再分散，從而使漆膜綜合性能下降。
(2)利用含有聚碳酸酯的聚氨酯分散體具有極高的硬度和韌性，彈性好等特點，進一步提升漆膜的耐磨性和抵抗耐鋼絲絨擦拭的性能。
(3)該體系鋁銀漿在預(yù)分散過程及加入后均采用低于600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速進行分散，這種低剪切力作用避免了鋁銀漿被分散葉片高速擊打彎曲變形，確保鋁銀漿的原始形態(tài)不被破壞。
(4)該體系采用初沸點高于260℃的高效成膜助劑外，不用添加其他任何助溶劑，體系VOC含量幾乎為零。
(5)傳統(tǒng)水性銀粉漆用自來水搭配酒精作為噴涂稀釋劑來加快體系溶劑的釋放速度，但是由于酒精的揮發(fā)速度較快，在水中的濃度逐漸降低，從而導(dǎo)致銀粉排列會越來越差，客戶生產(chǎn)線上產(chǎn)品色差越來越大，產(chǎn)品合格率越來越低。本發(fā)明直接用去離子水或干凈的自來水作為噴涂稀釋劑，無需另配專用稀釋劑，客戶使用方便，成品率極高。
(6)本發(fā)明的水性單組分3C銀粉漆，可作為單涂層噴直接涂在電腦外殼、手機外殼、iPad外殼、鼠標(biāo)等3C產(chǎn)品表面，固化后可獲得耐磨性好、耐化性優(yōu)異的涂膜，附著力好，鋁銀漿定向排列優(yōu)異，滿足3C涂料產(chǎn)品的各項性能要求。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例進一步闡述本發(fā)明。
實施例1
一種高性能水性單組分3C銀粉漆，其各原料以重量份計為：
上述高性能水性單組分3C銀粉漆的制備方法，其步驟如下：
(1)將水性鋁銀漿放入干凈容器中，并用水性鋁銀漿質(zhì)量2倍的去離子水浸泡12-15小時；浸泡過程中嚴(yán)禁攪拌，浸泡后用分散機以300～400轉(zhuǎn)/分鐘分散15～25分鐘制成混料A；
(2)將各種水分散體依次放入干凈容器中，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散5～10分鐘，用pH調(diào)節(jié)劑將混合液pH值調(diào)節(jié)到7.5～8.5，加入剩余的去離子水，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～15分鐘繼續(xù)制成混料B；
(3)向步驟(2)制成的混料B中加入防沉劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散20～25分鐘，然后加入步驟(1)制成的混料A，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～20分鐘，制成混料C；
⑷上述混料C經(jīng)過120目濾網(wǎng)過濾包裝，即為高性能水性單組分3C銀粉漆。
將上述制備的水性單組分3C銀粉漆用去離子水或干凈自來水直接稀釋到30-35秒(涂-4杯)，噴涂在電腦外殼或鼠標(biāo)或手機外殼等工件表面，噴涂完成后，室溫靜置10～15分鐘，再在60℃條件強制干燥30分鐘。
本實施例1中的水性單組分3C銀粉漆，涂料儲存穩(wěn)定性好，涂層表面細膩，銀粉排列效果優(yōu)異。涂膜固化(60℃條件強制干燥30分鐘后再60℃干燥6小時，冷卻后測試)后所有性能指標(biāo)測試合格，測試項目和測試方法見表2。
實施例2
一種高性能水性單組分3C銀粉漆，其各原料以重量份計為：
上述高性能水性單組分3C銀粉漆的制備方法，其步驟如下：
(1)將水性鋁銀漿放入干凈容器中，并用水性鋁銀漿質(zhì)量2倍的去離子水浸泡12-15小時；浸泡過程中嚴(yán)禁攪拌，浸泡后用分散機以300～400轉(zhuǎn)/分鐘分散15～25分鐘制成混料A；
(2)將各種水分散體依次放入干凈容器中，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散5～10分鐘，用pH調(diào)節(jié)劑將混合液pH值調(diào)節(jié)到7.5～8.5，加入剩余的去離子水，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～15分鐘繼續(xù)制成混料B；
(3)向步驟(2)制成的混料B中加入防沉劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散20～25分鐘，然后加入步驟(1)制成的混料A，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～20分鐘，制成混料C；
⑷上述混料C經(jīng)過120目濾網(wǎng)過濾包裝，即為高性能水性單組分3C銀粉漆。
將上述制備的水性單組分3C銀粉漆用去離子水或干凈自來水直接稀釋到30-35秒(涂-4杯)，噴涂在電腦外殼或鼠標(biāo)或手機外殼等工件表面，噴涂完成后，室溫靜置10～15分鐘，再在60℃條件強制干燥30分鐘。
本實施例2中的水性單組分3C銀粉漆，涂料儲存穩(wěn)定性好，銀粉排列較差，涂層表面不細膩，。涂膜固化(60℃條件強制干燥30分鐘后再60℃干燥6小時，冷卻后測試)后所有性能指標(biāo)測試合格，測試項目和測試方法見表2。
實施例3
一種高性能水性單組分3C銀粉漆，其各原料以重量份計為：
上述高性能水性單組分3C銀粉漆的制備方法，其步驟如下：
(1)將水性鋁銀漿放入干凈容器中，并用水性鋁銀漿質(zhì)量2倍的去離子水浸泡12-15小時；浸泡過程中嚴(yán)禁攪拌，浸泡后用分散機以300～400轉(zhuǎn)/分鐘分散15～25分鐘制成混料A；
(2)將各種水分散體依次放入干凈容器中，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散5～10分鐘，用pH調(diào)節(jié)劑將混合液pH值調(diào)節(jié)到7.5～8.5，加入剩余的去離子水，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～15分鐘繼續(xù)制成混料B；
(3)向步驟(2)制成的混料B中加入防沉劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散20～25分鐘，然后加入步驟(1)制成的混料A，用分散機以400～600轉(zhuǎn)/分鐘分散10～20分鐘，制成混料C；
⑷上述混料C經(jīng)過120目濾網(wǎng)過濾包裝，即為高性能水性單組分3C銀粉漆。
將上述制備的水性單組分3C銀粉漆用去離子水或干凈自來水直接稀釋到30-35秒(涂-4杯)，噴涂在電腦外殼或鼠標(biāo)或手機外殼等工件表面，噴涂完成后，室溫靜置10～15分鐘，再在60℃條件強制干燥30分鐘。
本實施例3中的水性單組分3C銀粉漆，涂料儲存穩(wěn)定性好，涂層表面細膩，銀粉排列效果優(yōu)異。涂膜固化(60℃條件強制干燥30分鐘后再60℃干燥6小時，冷卻后測試)后所有性能指標(biāo)測試合格，測試項目和測試方法見表2。實施例1、實施例3的涂膜效果優(yōu)于實施例2，綜合性能和成本考慮，優(yōu)選實施例1。
比較例
比較例為現(xiàn)有水性單組分銀粉漆，所用分散體不同于本發(fā)明，并且銀粉排列大多采用畢克公司價格昂貴的ATIX 8421作為定向助劑，性能無法滿足3C行業(yè)對涂膜越來越高的綜合性能要求。
本發(fā)明與現(xiàn)有水性單組分銀粉漆的對比情況(各組分以重量份計)如表1、表2所示：
表1實施例與對比例
表2測試情況
因此，本發(fā)明高性能水性單組分3C銀粉漆固化后，可以通過3C涂料的所有性能測試；而現(xiàn)有水性單組分銀粉漆漆膜則無法通過耐溫變性、耐鹽霧、耐油、耐褪色性、RCA紙帶測試以及耐鋼絲絨擦拭表面等測試要求。另外，本發(fā)明選用合適的水性色漿取代配方中的水性鋁銀漿，亦可作為3C涂料色漆，該色漆體系同樣符合3C涂料性能測試要求。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。