一種水性塗料組合物的製作方法
2023-05-31 13:56:56
本發明屬於塗料技術領域，尤其涉及一種水性塗料組合物。
背景技術：
塗料是一種含顏料或不含顏料的，用樹脂及油等製成的化工產品。將塗料塗覆在物體表面上能夠乾結成膜，使被塗物體的表面與環境介質相隔離，從而對被塗物體起到的保護和裝飾的作用。根據功能不同，塗料包括：裝飾塗料、防腐塗料、隔熱塗料和防火塗料等。近年來，隨著人們生活質量提高，對文化藝術的檔次提升，裝飾塗料尤其是家具塗裝用漆需求量大增。
現在的竹木家具多半是油性漆為主，不利於環保，對人體傷害巨大，而市面常用的水性漆性能一般，耐化學侵蝕性差，漆膜容易被刮花，被各類液體潑灑後容易殘留痕跡難以去除，因此，需要一種耐化學品腐蝕性能且環保無毒的塗料。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種水性塗料組合物，本發明中的水性塗料組合物耐化學品腐蝕，且環保無毒。
本發明提供一種水性塗料組合物，包括以下重量份數的組分：
60～90重量份的丙烯酸乳液；
3～12重量份的成膜助劑；
0.2～0.5重量份的消泡劑；
0.3～0.6重量份的基材潤溼劑；
2～25重量份的抗劃傷劑；
0.4～0.8重量份的疏水劑；
0.4～1重量份的流平劑；
0.1～0.5重量份的pH調節劑；
0.2～0.5重量份的防腐防黴劑。
優選的，所述丙烯酸乳液為氟改性互穿網絡丙烯酸聚合物；
所述丙烯酸乳液的重量份數為65～85份。
優選的，所述成膜助劑為醇醚類高沸點溶劑；
所述成膜助劑的重量份數為4～8份。
優選的，所述消泡劑為有機矽類化合物；
所述消泡劑的重量份數為0.3～0.4份。
優選的，所述基材潤溼劑為聚矽氧烷溶液；
所述基材潤溼劑的重量份數為0.4～0.5份。
優選的，所述抗劃傷劑為納米膠體矽分散體；
所述抗劃傷劑的重量份數為4～20份。
優選的，所述疏水劑為氟碳表面活性劑；
所述疏水劑的重量份數為0.5～0.7份。
優選的，所述流平劑為聚醚改性矽氧烷類化合物；
所述流平劑的重量份數為0.5～0.8份。
優選的，所述pH調節劑為有機胺類化合物；
所述pH調節劑的重量份數為0.2～0.4份。
優選的，所述防腐防黴劑為苯並咪唑類化合物；
所述防腐防黴劑的重量份數為0.3～0.4份。
本發明提供一種水性塗料組合物，包括以下重量份數的組分：60～90重量份的丙烯酸乳液；3～12重量份的成膜助劑；0.2～0.5重量份的消泡劑；0.3～0.6重量份的基材潤溼劑；2～25重量份的抗劃傷劑；0.4～0.8重量份的疏水劑；0.4～1重量份的流平劑；0.1～0.5重量份的pH調節劑；0.2～0.5重量份的防腐防黴劑。本發明中的水性塗料組合物為單組份的水性塗料，塗料在施工前不需要外加入固化劑，可以密封保存2年，施工之前只要充分攪拌，適量加自來水調節所需粘度，沒有使用時間限制。將本發明中的水性塗料組合物用於家具的塗裝，具有較好的耐水、耐鹼、耐醇等多種化學品侵蝕的性能，並且環保無毒。另外，本發明中的水性塗料組合物還具有良好的耐溫變性，附著力，高溫儲存不易回粘，又具備類似荷葉的疏水效果，抗劃傷性能優異。
具體實施方式
本發明提供了一種水性塗料組合物，包括以下重量份數的組分：
60～90重量份的丙烯酸乳液；
3～12重量份的成膜助劑；
0.2～0.5重量份的消泡劑；
0.3～0.6重量份的基材潤溼劑；
2～25重量份的抗劃傷劑；
0.4～0.8重量份的疏水劑；
0.4～1重量份的流平劑；
0.1～0.5重量份的pH調節劑；
0.2～0.5重量份的防腐防黴劑。
在本發明中，所述水性塗料組合物為單組分型塗料組合物，該單組份水性塗料在使用過程，不用添加固化劑組分，只需在使用前攪拌均勻，適量加入自來水調節粘度，即可塗裝。
在本發明中，所述丙烯酸乳液優選為氟改性的IPN(互穿網絡)丙烯酸聚合物，具體的，在本發明的實施例中，可採用深圳市長輝新材料科技有限公司的LS-WBR 7717W型號的丙烯酸乳液。所述丙烯酸乳液的重量份數為60～90份，優選為65～85份，更優選為70～80份，具體的，在本發明的實施例中，可以是67份或90份。
在本發明中，所述成膜助劑作用在於降低水性塗料最低成膜溫度和Tg，促使乳液膠粒融合。在本發明中，所述成膜助劑優選為醇醚類高沸點溶劑，具體的，在本發明的實施例中，可以採用陶氏化學的DPNB型號的成膜助劑；所述成膜助劑的重量份數為3～12份，優選為4～8份，更優選為5～7份，具體的，在本發明的實施例中，可以是4份或6份。
在本發明中，所述消泡劑的作用在於去除塗料在生產過程中產生的氣泡，並且能夠抑制塗料在施工時產生的氣泡。在本發明中，所述消泡劑優選為有機矽類化合物，具體的，在本發明的實施例中，可採用美國美利肯公司提供的BNK-G408型號的消泡劑；所述消泡劑的重量份數為0.2～0.5份，優選為0.3～0.4份，具體的，在本發明的實施例中，可以是0.3份或0.5份。
在本發明中，所述基材潤溼劑的作用在於降低塗料體系表面張力，使得塗料更易潤溼，展布於底材。在本發明中，所述基材潤溼劑為聚矽氧烷溶液，優選為高分子聚合物聚矽氧烷溶液，具體的，在本發明的實施例中，可採用美國美利肯公司提供的BNK-NSF047型號的基材潤溼劑。所述基材潤溼劑的重量份數為0.3～0.6份，優選為0.4～0.5份，具體的，在本發明的實施例中，可以是0.3份或0.4份。
在本發明中，所述抗劃傷劑的作用在於使得水性塗料漆膜表面增滑、抗劃傷，提高漆膜表面硬度。在本發明中，所述抗劃傷劑優選為納米膠體矽分散體，具體的，在本發明的實施例中，可採用美國美利肯公司提供的BNK-NSF898型號的抗劃傷劑，所述抗劃傷劑的重量份數為2～25份，優選為4～20份，更優選為10～15份；具體的，在本發明的實施例中，可以是4份或25份。
在本發明中，所述疏水劑的作用在於對水的排斥性，使漆膜表面不易被水潤溼，水滴在漆膜上的接觸角度大於90°，即產生荷葉效果。在本發明中，所述疏水劑優選為氟碳表面活性劑，具體的，在本發明的實施例中，可採用美國美利肯公司提供的BNK-4021型號的疏水劑；所述疏水劑的重量份數為0.4～0.8份，優選為0.5～0.7份，具體的，在本發明的實施例中，可以是0.4份。
在本發明中，所述流平劑的作用在於降低塗料表面張力，使得塗料在施工後，更快速的在底材潤溼後自流平，不會產生橘皮，縮孔等病態現象。所述流平劑優選為聚醚改性矽氧烷類化合物，具體的，在本發明的實施例中，可採用美國美利肯公司提供的BNK-LK600型號的流平劑；所述流平劑的重量份數為0.4～1份，優選為0.5～0.8份，更優選為0.6～0.7份，具體的，在本發明的實施例中，可以是0.4份。
在本發明中，所述pH調節劑的作用在於提高塗料儲存穩定性，抗凍融性，改善體系粘度，在本發明中，所述pH調節劑優選為有機胺類化合物，具體的，在本發明的實施例中，可採用陶氏化學的AMP-95型號的pH調節劑；所述pH調節劑的重量份數為0.1～0.5份，優選為0.2～0.4份，具體的，在本發明的實施例中，可以是0.2份。
在本發明中，所述防腐防黴劑的作用在於抑制微生物和黴菌在水性漆中的生長，不僅保護罐內塗料，也保護施工後的漆膜不受黴菌影響而發黴變質，在本發明中，所述防腐防黴劑優選為苯並咪唑類化合物，具體的，在本發明的實施例中，可採用美國美利肯公司提供的BNK-SJ11型號的防腐防黴劑。所述防腐防黴劑的重量份數為0.2～0.5份，優選為0.3～0.4份，具體的，在本發明的實施例中，可以是0.2份或0.3份。
本發明優選按照以下步驟進行製備和塗裝：
按照上文中種類和用量的各原料混合後充分攪拌均勻，然後根據實際需要進行噴塗、刷塗等操作即可。攪拌均勻的塗料沒有使用時間限制，即在施工結束後，密封保存以便下次繼續使用。在本發明中，所述塗裝的方法採用本領域技術人員常用的塗裝方法即可。
本發明提供一種水性塗料組合物，包括以下重量份數的組分：60～90重量份的丙烯酸乳液；3～12重量份的成膜助劑；0.2～0.5重量份的消泡劑；0.3～0.6重量份的基材潤溼劑；2～25重量份的抗劃傷劑；0.4～0.8重量份的疏水劑；0.4～1重量份的流平劑；0.1～0.5重量份的pH調節劑；0.2～0.5重量份的防腐防黴劑。本發明提供的上述塗料中，漆膜的抗劃傷出色，耐醇性、耐水性優良，特別是表面疏水性能突出，在常用底材上面的附著力好，乾燥迅速，耐高溫不易返粘，塗料本身氣味低，幾乎無毒性。本產品不需要固化劑，充分攪拌均勻後即可施工，可以噴塗，刷塗，浸塗等多種操作方式，靈活多樣；本塗料組合物的特點是經過對產品塗覆作業後，漆膜表面會有類似荷葉疏水效果，水溶液或者其它常見液體在漆膜會聚集成水滴狀且不能鋪展，同時不會滲透進漆膜內部，液體會隨著重力作用滑落而不會沾汙漆膜，具備優異的耐磨抗劃傷性能，對漆膜擦拭，用鈍器刮擦漆膜都不會留下傷痕，而且漆膜光澤不會變化，耐水，耐醇性好，不怕茶水，酒水的侵蝕，適合各種竹木家具以及工藝品的表面塗裝。
為了進一步說明本發明，以下結合實施例對本發明提供的一種水性塗料組合物進行詳細描述，但不能將其理解為對本發明保護範圍的限定。
以下實施例中的各組分來源如下：
丙烯酸乳液均購自深圳市長輝新材料科技有限公司，產品牌號為LS-WBR7717W；
成膜助劑均購自陶氏化學，產品牌號為DPNB；
基材潤溼劑均購自美國美利肯公司，產品牌號為BNK-NSF047；
消泡劑均購自美國美利肯公司，產品牌號為BNK-G408；
抗劃傷劑均購自美國美利肯公司，產品牌號為BNK-NSF898；
疏水劑均購自美國美利肯公司，產品牌號為BNK-4021；
流平劑均購自美國美利肯公司，產品牌號為BNK-LK600；
PH調節劑均購自陶氏化學，產品牌號為AMP-95；
防腐防黴劑均購自美國美利肯公司，產品牌號為BNK-SJ11。
實施例1
荷葉效果抗劃傷單組份水性塗料組份如下：
67重量份的丙烯酸乳液，6重量份的成膜助劑，0.4重量份的基材潤溼劑，0.3重量份的消泡劑，25重量份的抗劃傷劑，0.4重量份的疏水劑，0.4重量份的流平劑，0.2重量份的PH調節劑，0.3重量份的防腐防黴劑。
將本實施例製備的單組份水性塗料進行刷塗塗裝操作，所塗裝的底材為木材，竹材，石膏板等。本實例塗料是粘度較高的可刷塗操作塗料，不需額外添加組分，攪拌均勻即可施工，附著力好，耐化學品腐蝕性好，硬度大，自流平優秀，抗劃傷性能出色，荷葉效果好。
實施例2
荷葉效果抗劃傷單組份水性塗料組份如下：
90重量份的丙烯酸乳液，4重量份的成膜助劑，0.3重量份的基材潤溼劑，0.5重量份的消泡劑，4重量份的抗劃傷劑，0.4重量份的疏水劑，0.4重量份的流平劑，0.2重量份的PH調節劑，0.2重量份的防腐防黴劑。
將本實施例製備的單組份水性塗料進行刷塗塗裝操作，所塗裝的底材為木材，竹材，石膏板等。本實例塗料是粘度較低的可噴塗操作塗料，不需額外添加組分，攪拌均勻即可施工，附著力好，耐化學品腐蝕性好，硬度大，自流平優秀，抗劃傷性能出色，荷葉效果好。
對實施例1～2製備的荷葉效果抗劃傷單組份水性塗料實幹後形成漆膜進行力學性能和耐腐蝕性能等，測試結果列於表1。
表1本發明實施例1～2中水性塗料組合物的性能數據
本產品可以通過ROHS檢測
由上述結果可知，本發明提供的荷葉效果抗劃傷單組份水性塗料實幹後形成的漆膜具有較好的耐候性，硬度，附著力，高溫儲存不易回粘，很好的耐水、耐鹼、耐醇等多種化學品侵蝕性能，又具備出色的荷葉效果疏水特性和抗劃傷性。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。