用于窗帘叶片的水性滚涂涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，包括：丙烯酸乳液50～70％、聚氨酯分散体20～40％、润湿剂0.1～0.5％、消泡剂0.5～0.8％、第一成膜助剂2～6％、第二成膜助剂1～5％、增稠剂0.5～2％、蜡浆2～4％、第一流平剂0.1～0.5％、第二流平剂0.1～0.5％、pH调节剂0～0.2％、水3～6％。本发明中采用丙烯酸乳液作为主料之一，使涂料具有极好的耐光性、附着力、相对干燥快等优点；并进一步采用聚氨酯分散体提升多种塑料底材的附着力、柔韧性、丰满度等效果；并进一步采用特定量比的功能助剂共同提升涂料的效果，使其最终适于遮阳产品使用；且耐光性、流平性和快速干燥性以及抗粘连性良好，能媲美油性涂料的窗帘叶片的水性滚涂涂料。
【专利说明】用于窗帘叶片的水性滚涂涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于树脂涂料【技术领域】，具体涉及一种用于窗帘叶片的水性滚涂涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]现有室内遮阳和装饰的窗帘物品上，大多使用油性涂料滚涂施工，在大约间隔10秒的时间内湿碰湿连续滚涂2次，再室温闪干约5秒后，经传输带送入隧道式烘箱干燥约2分钟出炉，冷却包装。由于使用油性涂料滚涂时需要配套大量的苯类和酮类溶剂天那水，使工作场所的溶剂浓度很高，这些毒副有机溶剂即不利于环保，还具有毒性危害安全。因此相比油性涂料，水性涂料环保、安全性方面要高出许多。但由于水性涂料本身含水及表面张力较大的性质，其蒸发潜热大，干燥和流平等性质相比油性涂料差许多，因此普通的水性涂料无法象油性涂料一样，在短时间内达到快速表干及流平，因此无法在滚涂生产线上施工。而且所成漆膜难于在PVC材料上附着。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种低气味，适于遮阳产品使用；且耐光性、流平性和快速干燥性以及抗粘连性良好，适合流水线滚涂施工，能媲美油性涂料的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下:
[0005]一种窗帘叶片的水性滚涂涂料，包括如下组分:
[0006]丙烯酸乳液50~70%、聚氨酯分散体20~40%、润湿剂0.1~0.5 %、消泡剂
0.5~0.8%、第一成膜助剂2~6%、第二成膜助剂I~5%、增稠剂0.5~2%、蜡浆2~4%、第一流平剂0.1~0.5%、第二流平剂0.1~0.5%、pH调节剂O~0.2%、水3~6%。
[0007]本发明中用于窗帘叶片的水性滚涂涂料采用丙烯酸酸乳液作为主料之一，使涂料具有极好的耐光性、附着力、干燥快等优点；并进一步采用聚氨酯分散体提升多种塑料底材的附着力、柔韧性、丰满度等效果；并进一步采用特定量比的功能助剂共同提升涂料的效果，使其最终适于遮阳产品使用；且耐光性、流平性和快速干燥性以及抗粘连性良好，能媲美油性涂料的窗帘叶片的水性滚涂涂料。
[0008]本申请进一步还提出一种用于窗帘叶片的水性滚涂涂料的制备方法，包括如下步骤:
[0009]将所述丙烯酸乳液、聚氨酯分散体加入反应容器中均匀混合；
[0010]向反应容器中加入所述润湿剂和消泡剂，均匀混合；
[0011]将所述第一成膜助剂、第二成膜助剂与水进行预混合形成混合成膜助剂溶液，再将所述混合成膜助剂溶液缓慢加入反应容器中，均匀混合；
[0012]将所述增稠剂和水预混合形成增稠剂溶液，再将所述增稠剂溶液缓慢加入反应容器中，均匀混合；
[0013]将蜡浆、第一流平剂、第二流平剂加入至反应容器中，均匀混合；
[0014]用所述pH调节剂调节pH至7.8~8.5。
[0015]最后还可以根据使用的需求，用适量的水调节粘度。
[0016]采用本发明上述制备方法，其过程简单所得的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，可以施工于ABS、PS、PVC等多种塑胶底材，也适用于木质窗帘叶片；具有优秀的丰满度，装饰效果好；良好的耐光性，适合用于遮阳产品；低气味，适合室内产品使用；良好的流平性和快速干燥性以及抗粘连性，适合流水线滚涂涂装和作业，效果可以媲美油性涂料。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]本发明实施例提供一种用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，包括如下组分:
[0019]丙烯酸乳液50~70%、聚氨酯分散体20~40%、润湿剂0.1~0.5 %、消泡剂
0.5~0.8%、第一成膜助剂2~6%、第二成膜助剂I~5%、增稠剂0.5~2%、蜡浆2~4%、第一流平剂0.1~0.5%、第二流平剂0.1~0.5%、pH调节剂O~0.2%、水3~6%。
[0020]其中，主料中丙烯酸乳液为室温下自交联的阴离子型丙烯酸共聚乳液，本身玻璃化温度Tg在35°C左右，这一种乳液在各种塑胶底材和木制品上都有良好附着力，快干且干燥成膜后硬度较高。丙烯酸乳液的玻璃化温度Tg在35°C左右的选择，针对窗帘叶片产品的特性进行的考量，平衡了漆膜硬度和窗帘叶片需要的弯曲弹性；室温自交联类型的选择则是针对抗粘连性和硬度的考量
[0021] 上述聚氨酯分散体为阴离子型的聚酯-聚氨酯分散体，其中不含游离的异氰酸酯，对多种塑胶底材有良好的附着力，成膜性好，丰满度好，柔韧性好，可以平衡丙烯酸乳液的脆性，具有非常好的改性性能，从而提升原本水性涂料在这一方面的缺陷。
[0022]进一步，上述消泡剂为非硅酮、不含憎水性硅烷的分子消泡剂；润湿剂为炔二醇类多功能表面活性剂。消泡剂是非离子型的分子消泡剂，不含硅酮，也不含憎水性硅烷，避免了传统表面活性剂由于很强的憎水链交互作用及聚合物链缠绕而妨碍泡沫的消除，也避免了传统表面活性剂由于离子基团的排斥作用对薄层内部排液的抑制，更容易使泡沫变薄和破裂，具有更强的消泡抑泡功能。因此也不会产生因气泡造成的缩孔、针孔、鱼眼及其他一些难以控制的表面缺陷。而炔二醇类多功能表面活性剂是典型的双子型表面活性剂，分子量小，具有疏水-亲水-疏水结构，亲水端小而紧凑，疏水端向外伸展，这种结构赋予了它独特的破泡抑泡能力；其结构中亲水基团位于疏水碳链中央，使其具有极强的润湿性，较低的平衡表面张力和动态表面张力，表面活性强，迁移快速。因此对于本实施例的水性涂料产品而言，润湿性可以在涂料滚涂、干燥、成膜等过程中起到润湿底材、抑泡消泡、表面流平等多种功能。
[0023]进一步地，上述第一成膜助剂选为丙二醇单丁醚，第二成膜助剂选为二乙二醇丁醚；二者配合使用，既能对本发明中的水性树脂有较好的成膜性，又能平衡体系的亲水疏水性和挥发速度。其中，在本发明中针对涂料本身成膜需求，成膜助剂在使用中需要与涂料成膜中溶解力、亲水性、挥发速度、涂料的最低成膜温度等性质相适应；采用上述这两种成膜助剂组合搭配使用，由于这两种成膜助剂在使用实施过程中，本身性质侧重实现互补，而且更加适于协同提升本发明的树脂主料的成膜性、流平性，光泽，粘度稳定性等性能。
[0024]并且在上述实施方式中，增稠剂选为非离子型的疏水改性聚氨酯型流变剂，蜡浆为细粒径的抗划伤抗磨损聚乙烯蜡。其中，上述增稠剂的选择同时具有调节粘度和触变的功能，对体系的PH值不敏感，不降低漆膜的光泽和透明度。同时还参与成膜，改善流平性。
[0025]蜡浆在本发明中优选采用固含量37%的聚乙烯蜡乳液，优选采用对光泽影响较小、且在漆膜干燥过程中易于向漆膜表面迁移的细粒径的抗划伤抗磨损聚乙烯蜡；其目的在于改善已经涂过漆膜的窗帘叶片在运输、安装等后加工过程中的划伤和磨损，以及包装运输过程中的粘连。
[0026]在上述基础上，本申请第一流平剂为改性有机硅流平剂、第二流平剂为聚醚改性聚硅氧烷；其中第一流平剂除了强烈的降低表面张力外，还对增加滑度、改善手感非常有效，第二流平剂降低表面张力，增进底材润湿，抗粘连，防止缩孔的产生。
[0027]最终，在上述基础上，本发明采用AMP-95有机胺作为pH调节剂，调节水性涂料的酸碱度。当然，在上述物料选用基础上，对量比调节并水量补充，使涂料整体综合性能能够满足油性涂料的类似功效。
[0028]本发明中采用丙烯酸乳液作为主料之一，使涂料具有极好的耐光性、附着力、干燥快等优点；并进一步采用聚氨酯分散体提升多种塑料底材的附着力、柔韧性、丰满度等效果；并进一步采用特定量比的功能助剂共同提升涂料的效果，使其最终适于遮阳产品使用；且耐光性、流平性和快速干燥性以及抗粘连性良好，能媲美油性涂料的窗帘叶片的水性滚涂涂料。
[0029]本发明进一步提出一种上述窗帘叶片的水性滚涂涂料的制备方法，包括如下步骤:
[0030]S10，获取一反应容器，按照上述重量百分比依次加入50-70%的丙烯酸乳液、20-40%的聚氨酯分散体，低速搅拌均匀；
[0031]S20,按照上述重量百分比依次加入0.1-0.5%的润湿剂、0.5_0.8%的消泡剂，并低速搅拌均匀；
[0032]S30，将2-6%的第一成膜助剂、1-5%的第二成膜助剂、及2-3%的水进行预混合形成混合成膜助剂溶液；将混合成膜助剂溶液缓慢加入反应容器中，低速搅拌均匀；
[0033]S40，将0.5-2 %的增稠剂和0.5-2 %的水预混合形成增稠剂溶液，再将增稠剂溶液缓慢加入反应容器中，低速搅拌均匀；
[0034]S50，将2-4%的蜡浆、0.1-0.5%的第一流平剂、0.1-0.5%的第二流平剂加入至反应容器中，中速搅拌均匀；
[0035]S60，加入0-0.2%的pH调节剂，调节pH。
[0036]在上述制备过程中，根据乳液体系的稳定性要求，最终控制体系PH值在7.8-8.5的微碱性即可。并且，上述水的采用优选为去离子水或者超纯水，避免杂质金属离子导致乳液体系的破坏。
[0037]在上述混合搅拌的过程中，低速搅拌为控制搅拌叶片的转速在500转/分钟~800转/分钟之间，中速搅拌为指搅拌叶片的转速在800转/分钟~1500转/分钟之间。
[0038]需要指出的是，本申请中的上述功能助剂的选择为针对主料，结合所需的功能效果进行的最优选择，在上述原理机理的指导下，本领域技术人员可以根据助剂常识进行其它的类似功能助剂的选用，同样可以实现相同的效果和功能。
[0039]为了使本发明上述方法过程更加清楚、易于理解，以下通过多个实施例进行举例说明。
[0040]实施例1
[0041]按照下述重量百分比获取原料:丙烯酸乳液60%、聚氨酯分散体24%、润湿剂炔二醇类多功能助剂0.1 %、分子消泡剂0.5%、第一成膜助剂丙二醇单丁醚4.5%、第二成膜助剂二乙二醇丁醚3 %、增稠剂AcrysoI RM-2020NPR (罗门哈斯)I %、第一流平剂Borchi Gol LA232 (OMG Borchers) 0.3%、第二流平剂 Tego410 (迪高)0.3%、聚乙烯腊衆AQUASLIP671 (路博润)2%、pH调节剂AMP-95有机胺0.05% ;以及余量去离子水。制备步骤描述如下:
[0042]S10,向反应容器中加入60%的丙烯酸乳液、24%的聚氨酯分散体，按照500转/分钟~800转/分钟的转速低速搅拌，搅拌时间5分钟至10分钟；
[0043]S20，搅拌过程中，继续加入0.1 %的润湿剂、0.5 %的消泡剂，继续搅拌5分钟至10分钟充分混匀；
[0044]S30，将4.5%的第一成膜助剂、2.5%的第二成膜助剂、及2%的去离子水进行预混合形成成膜助剂混合剂；在维持搅拌的状态下，将成膜助剂混合剂慢慢加入至反应容器中；
[0045]S40，将I %的增稠剂和I %的去离子水进行预混合形成增稠剂溶液；在维持搅拌的状态下，将增稠剂溶液慢慢加入到反应容器中，搅拌时间10分钟至20分钟；
[0046]S50,继续向反应容器中加入2%的蜡浆、0.4%的第一流平剂、0.3%的第二流平剂；并提升搅拌速度至800转/分钟~1500转/分钟，持续搅拌20分钟至30分钟；最后加Λ 0.05%的PH调节剂，控制体系PH值为7.9。
[0047]S60,补加余量去离子水，低速搅拌10分钟，得到涂料预产物；将涂料预产物进行过滤处理，称重包装，即为涂料产物。
[0048]实施例2
[0049]按照下述重量百分比获取原料:丙烯酸乳液55%、聚氨酯分散体30%、润湿剂
0.1 %、消泡剂0.5 %、第一成膜助剂丙二醇单丁醚3.5 %、第二成膜助剂二乙二醇丁醚2 %、增稠剂 Acrysol RM-2020NPR(罗门哈斯)I %、第一流平剂 Borchi Gol LA232 (0MGBorchers) 0.4%、第二流平剂 ΒΥΚ337 (BYK) 0.3 %、聚乙烯蜡浆 AQUASLIP671 (路博润)3 %、pH调节剂0.05% ;以及余量超纯水。
[0050]制备过程参照实施例1中的步骤进行。
[0051]实施例3
[0052]按照下述重量百分比获取原料:丙烯酸乳液:58% ;聚氨酯分散体:26% ;润湿剂
0.2% ;消泡剂0.5% ;丙二醇单丁醚:4.5% ;二乙二醇丁醚:2.5% ;非离子型的疏水改性聚氨酯型流变剂:1% ;第一流平剂Tego482(迪高)0.4% ;第二流平剂BYK337 (BYK) 0.3% ?’聚乙烯蜡浆AQUACER513 (BYK) 2% ;AMP_95有机胺0.05%，以及余量的水。
[0053]制备过程参照实施例1中的步骤进行。
[0054]将本申请中上述实施例1-3的产品，施工于PVC叶片、ABS叶片PS叶片及木片上，进行性能测试，进行性能测试，其结果如下:
【权利要求】
1.一种用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，包括如下组分: 丙烯酸乳液50~70%、聚氨酯分散体20~40%、润湿剂0.1~0.5%、消泡剂0.5~0.8%、第一成膜助剂2~6%、第二成膜助剂I~5%、增稠剂0.5~2%、蜡浆2~4%、第一流平剂0.1~0.5%、第二流平剂0.1~0.5%、pH调节剂O~0.2%、水3~6%。
2.如权利要求1所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液为室温下自交联的阴离子型丙烯酸共聚乳液。
3.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述聚氨酯分散体为阴离子型的聚酯-聚氨酯分散体。
4.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述第一成膜助剂为丙二醇单丁醚，和/或所述第二成膜助剂为二乙二醇丁醚。
5.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述润湿剂为炔二醇类多功能表面活性剂。
6.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述消泡剂为非硅酮、不含憎水性硅烷的分子消泡剂。
7.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述增稠剂为非离子型的疏水改性聚氨酯型流变剂。
8.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述蜡浆为聚乙稀腊； 及/或 所述PH调节剂为AMP-95有机胺。
9.如权利要求1或2所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料，其特征在于，所述第一流平剂为改性有机硅流平剂，和/或所述第二流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
10.一种权利要求1至9任一项所述的用于窗帘叶片的水性滚涂涂料制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 将所述丙烯酸乳液、聚氨酯分散体加入反应容器中均匀混合； 向所述反应容器中加入所述润湿剂和消泡剂，均匀混合； 将所述第一成膜助剂、第二成膜助剂与水进行预混合形成混合成膜助剂溶液，再将所述混合成膜助剂溶液缓慢加入所述反应容器中，均匀混合； 将所述增稠剂和水预混合形成增稠剂溶液，再将所述增稠剂溶液缓慢加入所述反应容器中，均匀混合； 将所述蜡浆、第一流平剂、第二流平剂加入至所述反应容器中，均匀混合； 用所述PH调节剂调节pH至7.8~8.5。
【文档编号】C09D133/00GK104164150SQ201410385141
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】王丽, 方奕明, 刘琼, 王智 申请人:中华制漆（深圳）有限公司