一种水性双组份白底漆及其制备方法与流程

2021-02-02 19:02:42|

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本发明涉及水性涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种水性双组份白底漆及其制备方法。

背景技术：

水性涂料是以多种高分子树脂为基料，水为分散介质，比传统的溶剂型涂料具有低挥发性有机化合物(voc)排放特点，是绿色、安全、环境友好型涂料。

在公开号为cn109370398a的中国发明专利申请文件中公开了一种水性双组份封闭白底漆及其制备方法，该底漆包括a组分和b组分，所述a组分与所述b组分的重量比为1：(0.1-0.35)；其中，所述a组分包括以下重量份的组分：水5-10份，ph调节剂0.01-1份，消泡剂0.2-1份，分散剂0.6-2份，防冻剂0.5-5份，重钙5-15份；滑石粉5-15份，钛白粉10-15份，羟基丙烯酸树脂45-60份，成膜助剂1-5份，润湿剂0.5-2份，润湿流平剂0.1-2份，杀菌防霉剂0.1-2份，增稠剂0.2-2份；所述b组分为异氰酸酯固化剂。

上述申请文件中，该性双组份白底漆干燥慢，常规水性双组份漆干燥需要先进行表干(温湿度25℃/50-65％rh，表干30-60min)，再强制干燥(温度35-45℃，湿度小于20％rh，干燥8-12h)，而家具企业能接受的干燥时间为4-6h，但强制干燥水性漆易起痱子、暗泡等。当填充性提升，产品的稳定性就变化差，水性树脂不能很好的润湿包裹住粉料，容易出现粘度上升快或者直接胶化等情况。同时，由于两遍工艺要封闭中纤板，通过配方提高填充性还不够，还必须加大涂布量来增加漆膜厚度，因此高填料下的水性漆流挂是一大挑战，特别是有立面流挂需求的工件。因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种水性双组份白底漆，以解决上述技术问题，其具有优异的强制干燥下抗痱子性能，且热稳定性优异、填充遮盖性能好、抗流挂性能良好。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种水性双组份白底漆，包括单独保存且使用时按重量份数比为(5～7):1的比例进行混合的a组分和b组分，以重量份计，所述a组分的组成包括以下原料：

羟基丙烯酸树脂35-45份；

润湿剂0.2-0.5份；

消泡剂1.8-5.1份；

成膜助剂2-4份；

增稠流变混合助剂0.35-1.2份；

分散剂1-3份；

钛白粉28-35份；

滑石粉5-8份；

防腐剂0.1-0.3份；

打磨助剂1-3份；

水10-15份；

所述b组分为水性异氰酸酯固化剂；

所述羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为1-2％；所述增稠流变混合助剂由低剪增稠剂、硅酸盐流变剂和植物纤维素混合而得。

通过采用上述技术方案，水性丙烯酸树脂采用具有活性可交联官能基团的共聚树脂制成，多系热固性涂料，在制漆时外加或不加交联树脂，使活性官能团间在成膜时交联而成体型结构的漆膜。而选用羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为1-2％，首先低羟树脂相比高羟树脂在干燥时间上优势大，更能满足客户生产需求，其次选用羟基含量为1-2％，能够使羟基丙烯酸树脂对粉料具有良好的包裹性差，得到的水性双组份白底漆粘度极其稳定，且打磨性和填充性较为优异，整体热稳定性和填充遮盖性能优异。同时，选用低剪增稠剂、硅酸盐流变剂和植物纤维素混合混合作为增稠流变混合助剂使用时，其相互之间能够起到良好的复配增效作用，可大大提高水性双组份白底漆整体的抗流挂性能，且再与消泡剂混合使用，具有具有强的稳泡作用，在强制干燥过程中不易起痱子、暗泡等，进而大大提高了水性双组份白底漆的整体品质。

进一步优选为，所述增稠流变混合助剂包括如下重量份数的组分：

低剪增稠剂0.1-0.5份；

硅酸盐流变剂0.2-0.5份；

植物纤维素0.05-0.2份。

通过采用上述技术方案，植物纤维素具有良好的韧性、分散性和化学稳定性，吸水能力强，有非常优秀的增稠抗裂性能；硅酸盐流变剂不仅可以调整水性双组份白底漆的流动性，还能提高水性双组份白底漆的热稳定性和填充吸附性能；低剪增稠剂剪是一种通过缔合提供优异的流变触变性能、良好的增稠效果。而选用上述比了混合而得的增稠流变混合助剂能够对水性双组份白底漆起到最佳的抗流挂效果。

进一步优选为，所述消泡剂选用byk-022、tego902w、tego822和byk-aq中的任意一种或多种混合物。

通过采用上述技术方案，上述种类的消泡剂均能够发挥出良好稳定的消泡性，且优异的消泡可以使漆膜中的气泡在表干之前脱出来，避免了留在漆膜造成针眼、暗泡等弊病。

进一步优选为，所述消泡剂包括如下重量份数的组分：

byk-0220.2-0.5份；

tego902w0.3-0.8份；

tego8220.3-0.8份；

byk-aq1-3份。

通过采用上述技术方案，上述种类和混合比的消泡剂能够发挥出较为优异的稳泡效果。

进一步优选为，所述成膜助剂选用己二醇丁醚醋酸酯、十二碳醇酯和二丙二醇单甲醚中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述种类的成膜助剂与其他各组份之间具有良好的相容性，不仅能够降低羟基丙烯酸树脂的最低成膜温度，还不会影响漆膜的外观及其光泽，使漆膜同时具有良好的储存稳定性。

进一步优选为，所述润湿剂选用烷基聚氧乙烯醚、三乙醇胺、聚乙二醇和吐温-80中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述润湿剂可以降低水性双组份白底漆的表面张力，使其能够展开在施工表面，并与所需涂覆物件的表面充分接触，进而使水性双组份白底漆在镀锌材料上形成的漆膜具有良好的附着力。

进一步优选为，所述分散剂选用十二烷基硫酸钠、硬脂酸钡、三聚磷酸钠和聚丙烯酰胺中的任意一种。

通过采用上述技术方案，十二烷基硫酸钠、硬脂酸钡、三聚磷酸钠和聚丙烯酰胺均能够起到良好的分散作用，能够使水性双组份白底漆保持良好的分散系，并且保持分散体系的相对稳定性，进而使水性双组份白底漆在使用时，其整体具有良好的附着力，且形成的漆膜更加均匀稳定。

进一步优选为，所述防腐剂选用陶氏dow342杀菌防霉剂。

通过采用上述技术方案，选用陶氏dow342杀菌防霉剂不经能够提高水性双组份白底漆漆膜的抗酸碱腐蚀性能，且能够抑制细菌的大量繁殖，不易造成涂料黏度减退和腐败，进而大大提高了水性双组份白底漆在应用过程中的稳定性。

进一步优选为，所述打磨助剂选用d.basf巴斯夫hydropalatsl3697(perenol1097a)打磨助剂。

通过采用上述技术方案，为了提高漆膜的打磨性，可以加入上述打磨助剂，与其他各组分原料之间具有良好的相容性，且整体分散性能好，在应用过程中不易析出分层，进而能够保证水性双组份白底漆整体的品质。

本发明的目的二在于提供一种水性双组份白底漆的制备方法，采用该方法制备的水性双组份白底漆具有优异的强制干燥下抗痱子性能，且热稳定性优异、填充遮盖性能好、抗流挂性能良好。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案，一种水性双组份白底漆的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：原料预混，按量称取相应重量份数的水性丙烯酸树脂到塑胶罐子中，上机搅拌中加入相应重量份数为9-10份的去离子水，500-600rpm搅拌4-8分钟，后在分别加入相应重量份数的消泡剂和分散剂，500-600rpm搅匀4-8分钟，得到预混料；

步骤二：制备浆料，在预混料中依次加入相应重量份数的钛白粉和滑石粉，加料时间为5-10min，且中间不断进行搅拌，而搅拌速度为500-600rpm，投完料用去5-6份的离子水洗净罐壁粘结的粉料，然后在1000-1200rpm下高速分散15-20min，得到浆料；

步骤三：研磨混合，再采用砂磨机对浆料进行研磨，在研磨后上机搅拌，先加入相应重量份数的增稠流变混合助剂，800-1000rpm下分散6-10min，然后在搅拌中加入相应重量份数的润湿剂，持续搅拌4-8min，再在搅拌中加入相应重量份数的成膜助剂和剩余重量份数的去离子水，在500-600rpm搅拌4-6分钟，得到半成品；

步骤四：调试出料，在半成品种加入相应重量份数的防腐剂和打磨助剂，500-600rpm下搅拌4-6min，得到a组分，存储备用；

步骤五：制备b组分，将相应重量份数的异氰酸酯固化剂加入到搅拌罐中，在500-600rpm在搅拌8-12min，充氮气真空灌装，得到b组分，存储备用。

通过采用上述技术方案，上述工艺能够将各组分原料充分混合，且得到的a组分和b组分具有良好稳定的存储性能，并能够使增稠流变混合助剂在使用过程中发挥出良好优异的增效作用，进而得到品质优异的水性双组份白底漆，同时，该生产工艺操作简单方便，不易产生较大的污染。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)选用羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为1-2％，使羟基丙烯酸树脂对粉料具有良好的包裹性差，得到的水性双组份白底漆粘度极其稳定，且打磨性和填充性较为优异，整体热稳定性和填充遮盖性能优异；

(2)选用低剪增稠剂、硅酸盐流变剂和植物纤维素混合混合作为增稠流变混合助剂使用时，其相互之间能够起到良好的复配增效作用，可大大提高水性双组份白底漆整体的抗流挂性能，且再与消泡剂混合使用，具有具有强的稳泡作用，在强制干燥过程中不易起痱子、暗泡等，进而大大提高了水性双组份白底漆的整体品质；

(3)byk-022、tego902w、tego822和byk-aq复配混合作为消泡剂时，能够发挥出良好稳定的消泡性，且优异的消泡可以使漆膜中的气泡在表干之前脱出来，避免了留在漆膜造成针眼、暗泡等弊病。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种水性双组份白底漆，包括单独保存且使用时按重量份数比为6:1的比例进行混合的a组分和b组分，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：

步骤一：原料预混，按量称取相应重量份数的水性丙烯酸树脂到塑胶罐子中，上机搅拌中加入相应重量份数为9.5份的去离子水，550rpm搅拌6分钟，后在分别加入相应重量份数的消泡剂和分散剂，550rpm搅匀6钟，得到预混料；

步骤二：制备浆料，在预混料中依次加入相应重量份数的钛白粉和滑石粉，加料时间为7.5min，且中间不断进行搅拌，而搅拌速度为550rpm，投完料用去5.5份的离子水洗净罐壁粘结的粉料，然后在1100rpm下高速分散17.5min，得到浆料；

步骤三：研磨混合，再采用砂磨机对浆料进行研磨，在研磨后上机搅拌，先加入相应重量份数的增稠流变混合助剂，900rpm下分散8min，然后在搅拌中加入相应重量份数的润湿剂，持续搅拌6min，再在搅拌中加入相应重量份数的成膜助剂和剩余重量份数的去离子水，在550rpm搅拌5分钟，得到半成品；

步骤四：调试出料，在半成品种加入相应重量份数的防腐剂和打磨助剂，550rpm下搅拌5min，得到a组分，存储备用；

步骤五：制备b组分，将相应重量份数的异氰酸酯固化剂加入到搅拌罐中，在550rpm在搅拌10min，充氮气真空灌装，得到b组分，存储备用。

注：上述步骤中羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为1.5％；增稠流变混合助剂由低剪增稠剂、硅酸盐流变剂和植物纤维素混合而得，且低剪增稠剂选用为海名斯288，硅酸盐流变剂选用为byk-s482，植物纤维素选用为雷孚斯f01-v；消泡剂由byk-022、tego902w、tego822和byk-aq混合而得；防腐剂选用陶氏dow342杀菌防霉剂；打磨助剂选用d.basf巴斯夫hydropalatsl3697(perenol1097a)打磨助剂；成膜助剂选用己二醇丁醚醋酸酯；润湿剂选用烷基聚氧乙烯醚；分散剂选用十二烷基硫酸钠。

实施例2：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，通过如下步骤制备获得：

步骤一：原料预混，按量称取相应重量份数的水性丙烯酸树脂到塑胶罐子中，上机搅拌中加入相应重量份数为9份的去离子水，500rpm搅拌8分钟，后在分别加入相应重量份数的消泡剂和分散剂，600rpm搅匀4分钟，得到预混料；

步骤二：制备浆料，在预混料中依次加入相应重量份数的钛白粉和滑石粉，加料时间为5min，且中间不断进行搅拌，而搅拌速度为600rpm，投完料用去5份的离子水洗净罐壁粘结的粉料，然后在1200rpm下高速分散15min，得到浆料；

步骤三：研磨混合，再采用砂磨机对浆料进行研磨，在研磨后上机搅拌，先加入相应重量份数的增稠流变混合助剂，800rpm下分散10min，然后在搅拌中加入相应重量份数的润湿剂，持续搅拌4min，再在搅拌中加入相应重量份数的成膜助剂和剩余重量份数的去离子水，在600rpm搅拌4分钟，得到半成品；

步骤四：调试出料，在半成品种加入相应重量份数的防腐剂和打磨助剂，500rpm下搅拌6min，得到a组分，存储备用；

步骤五：制备b组分，将相应重量份数的异氰酸酯固化剂加入到搅拌罐中，在600rpm在搅拌8min，充氮气真空灌装，得到b组分，存储备用。

实施例3：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，通过如下步骤制备获得：

步骤一：原料预混，按量称取相应重量份数的水性丙烯酸树脂到塑胶罐子中，上机搅拌中加入相应重量份数为10份的去离子水，600rpm搅拌4分钟，后在分别加入相应重量份数的消泡剂和分散剂，500rpm搅匀8分钟，得到预混料；

步骤二：制备浆料，在预混料中依次加入相应重量份数的钛白粉和滑石粉，加料时间为10min，且中间不断进行搅拌，而搅拌速度为500rpm，投完料用去6份的离子水洗净罐壁粘结的粉料，然后在1000rpm下高速分散20min，得到浆料；

步骤三：研磨混合，再采用砂磨机对浆料进行研磨，在研磨后上机搅拌，先加入相应重量份数的增稠流变混合助剂，1000rpm下分散6min，然后在搅拌中加入相应重量份数的润湿剂，持续搅拌8min，再在搅拌中加入相应重量份数的成膜助剂和剩余重量份数的去离子水，在500rpm搅拌6分钟，得到半成品；

步骤四：调试出料，在半成品种加入相应重量份数的防腐剂和打磨助剂，600rpm下搅拌4min，得到a组分，存储备用；

步骤五：制备b组分，将相应重量份数的异氰酸酯固化剂加入到搅拌罐中，在500rpm在搅拌12min，充氮气真空灌装，得到b组分，存储备用。

实施例4-5：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-5中各组分及其重量份数

实施例6：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为1％。

实施例7：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为2％。

实施例8：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中成膜助剂选用十二碳醇酯。

实施例9：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中成膜助剂选用二丙二醇单甲醚。

实施例10：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中润湿剂选用三乙醇胺。

实施例11：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中润湿剂选用吐温-80。

实施例12：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中分散剂选用硬脂酸钡。

实施例13：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中分散剂选用聚丙烯酰胺。

实施例14：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，a组分和b组分按重量份数比为5:1的比例进行混合。

实施例15：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，a组分和b组分按重量份数比为7:1的比例进行混合。

对比例1：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为0.9％。

对比例2：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为2.1％。

对比例3：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的增稠流变混合助剂由低剪增稠剂和植物纤维素混合而得。

对比例4：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的增稠流变混合助剂由硅酸盐流变剂和植物纤维素混合而得。

对比例5：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的增稠流变混合助剂由低剪增稠剂和硅酸盐流变剂混合而得。

对比例6：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的消泡剂由byk-022、tego822和byk-aq混合而得。

对比例7：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的消泡剂由byk-022、tego902w、和byk-aq混合而得。

对比例8：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的消泡剂由tego902w、tego822和byk-aq混合而得。

对比例9：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的消泡剂由byk-022、tego902w和tego822混合而得。

对比例10：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的增稠流变混合助剂包括如下重量份数的组分：低剪增稠剂0.09份；硅酸盐流变剂0.52份；植物纤维素0.04份。

对比例11：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的增稠流变混合助剂包括如下重量份数的组分：低剪增稠剂0.51份；硅酸盐流变剂0.18份；植物纤维素0.21份。

对比例12：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的消泡剂包括如下重量份数的组分：byk-0220.19份；tego902w0.81份；tego8220.81份；byk-aq0.9份。

对比例13：一种水性双组份白底漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中的消泡剂包括如下重量份数的组分：byk-0220.51份；tego902w0.29份；tego8220.29份；byk-aq3.1份。

性能测试试验样品：采用实施例1-15中获得的水性双组份白底漆作为试验样品1-15，采用对比例1-13中获得的水性双组份白底漆作为对照样品1-13。

试验方法：选用铝合金镀锌件为底材，然后将试验样品1-22和对照样品1-10中的水性双组份白底漆均匀喷涂在底材上，施工粘度为80s，膜厚为35μm，在35度烘烤4小时，室温(20℃)自然干燥6小时，得到28个标准样品，隔一天测试。检测罐内稳泡性(隔夜无泡)、施工消泡性(1min内消泡、无针眼)、干膜消泡性(无针眼、痱子)、防流挂性(流挂仪膜厚)和热储稳定性(50℃热储状态)，并记录，其中性能评分为0-5分，数字越大表示性能越好。

试验结果：试验样品1-15和对照样品1-13的测试结果如表2所示。由表2可知，由实施例1-5和对比例1-2的测试结果对照可得，选用羟基丙烯酸树脂内的羟基含量为1-2％，能够大大提高水性双组份白底漆的整体品质。由实施例1和对比例3-6、对比例7-9的测试结果对照可得，选用低剪增稠剂、硅酸盐流变剂和植物纤维素混合混合作为增稠流变混合助剂使用时，以及byk-022、tego902w、tego822和byk-aq复配混合作为消泡剂时，能够大大提高水性双组份白底漆的整体品质。由实施例1和对比例10-11、对比例12-13的测试结果对照可得，增稠流变混合助剂的各组分比例和消泡剂的各组分比例选择能够得到品质较高的水性双组份白底漆。

表2试验样品1-15和对照样品1-13的测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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