本发明涉及喷漆
技术领域：
，具体涉及一种用于金属拉头和/或纽扣的水性漆及其制备方法与应用。
背景技术：
：目前，拉头、钮扣喷漆工艺中外观效果最好的当属手喷工艺。油性漆手喷工艺主要包括如下两种：(1)手喷拉头工艺：首先将挂好的拉头挂具吊挂在喷涂最佳位置，由喷漆工调配油漆后通过手喷枪喷涂到每个拉头上(在喷涂过程中耗油量巨大)，然后四个方向、正反喷均匀后，取出放入烤箱，常温烘烤至120℃；中途要用手杆拨动拉头，防止积油粘在一起。(2)手喷钮扣工艺：首先将摆好的钮扣挂具摆放在喷涂最佳位置，由喷漆工调配油漆后通过手喷枪喷涂到每个拉头上(在喷涂过程中耗油量巨大)，然后四个方向、正反喷均匀后，取出放入烤箱(或隧道炉)，常温逐渐烘烤至140℃(树脂钮扣烘烤温度约80℃)。虽然根据现有方法喷出的拉头和钮扣平滑、圆润、饱满，但是它喷漆效率低、成本高、耗油量巨大，也导致了手喷工序对喷漆工、空气环境影响最大；因此，亟需开发出不含有毒有害物质的新型油漆。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种用于金属拉头和/或纽扣的水性漆及其制备方法与应用，以采用水替代油漆中的稀释剂，喷漆完成后只需用水冲洗，可以简化使用方法，降低生产成本，提高喷漆表面效果，提高漆层的附着力、耐盐雾和耐水洗性，同时可以避免在油漆中加入如苯等有害物质，环保无毒，不会产生职业危害，能够大幅改善职工工作环境和身体健康。为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：第一方面，本发明提供了一种水性漆，水性漆的原料组分按重量份计，包括：水性改性丙烯酸树脂50～70份、二乙醇胺3～5份、水性氨基树脂15～25份和水8～12份。需要说明的是，水性氨基树脂可以选用氰特325甲醚化氨基树脂。在本发明的进一步实施方式中，水性改性丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：在搅拌和通氮气状态下，在水中加入无机分散剂并升温至70～75℃；然后加入原料单体和引发剂，混合均匀后恒温反应6～8h，再降温至25～28℃，得到改性丙烯酸树脂。在本发明的进一步实施方式中，水、无机分散剂、原料单体和引发剂的质量比为(165～175):(2.2～2.5):(90～95):1，搅拌的速率为80～90r/min。在本发明的进一步实施方式中，无机分散剂选自碳酸钙、氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁和羟基磷酸钙中的一种或多种；原料单体包括第一单体、第二单体和第三单体，第一单体、第二单体和第三单体的质量比为(50～55):(20～30):1；其中，第一单体为甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯，第二单体为丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯，第三单体为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种；引发剂为过氧化二苯甲酰和/或偶氮二异丁基腈。在本发明的进一步实施方式中，原料组分还包括：附着力促进剂2.5～3.5份、流平剂0.5～1.5份、润湿剂1.5～2.5份和水性色浆4～6份。需要说明的是，附着力促进剂可以选用byk-4509不含聚硅氧烷非离子化合物，流平剂可以选用二甲基硅氧烷和/或聚甲基苯基硅氧烷，二甲基硅氧烷可以选用basf公司的efkafl3772二甲基硅氧烷，润湿剂可以选用迪高公司的tegowet500非离子表面活性剂；当然，也可以选用其他的附着力促进剂、流平剂和润湿剂。在本发明的进一步实施方式中，水性色浆的制备方法包括如下步骤：将水性色粉进行分散，然后研磨至粒径小于或等于5μm，得到水性色浆；其中，分散的转速为1000～1500rpm，分散的时间为0.5～1h。在本发明的进一步实施方式中，水性漆的原料组分按重量份计，包括：水性改性丙烯酸树脂60份、二乙醇胺4份、水性氨基树脂20份、去离子水10份、附着力促进剂3份、流平剂1份、润湿剂2份和水性色浆5份。第二方面，本发明提供了上述水性漆的制备方法，包括如下步骤：s101：在水性改性丙烯酸树脂中加入二乙醇胺，混合均匀后加入水，再次混合均匀；s102：在s101得到的产物中加入水性氨基树脂，分散均匀后消泡过滤，收集滤液，得到水性漆。需要说明的是，s101得到的产物的ph值在7～8之间。本发明还提供了另一种上述水性漆的制备方法，包括如下步骤：s101：在水性改性丙烯酸树脂中加入二乙醇胺，混合均匀后加入水，再次混合均匀；s102：将附着力促进剂、流平剂、润湿剂和水混合均匀，然后加入s101得到的产物，再加入水性氨基树脂，分散均匀后加入水性色浆，分散均匀后消泡过滤，收集滤液，得到水性漆。需要说明的是，s101得到的产物的ph值在7～8之间。第三方面，本发明提供了上述水性漆在制备金属拉头和/或纽扣中的应用。本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本发明提供的水性漆可专门用于金属拉头、纽扣表面保护，通过调整漆液表干速率和固含量，使尖锐金属表面包边效果更好，耐盐雾、耐水洗性能也大幅提高，完全可替换目前的油性拉头、钮扣漆；(2)本发明提供的水性漆可直接用水来稀释，相比油性漆用专用稀释剂稀释，可以节约成本；器具使用完后可用水简单冲洗即可，相比油性漆用香蕉水清洗，可以节约成本，操作方便；(3)本发明提供的水性漆无毒环保，可以极大改善职工现场作业环境，大幅降低职工职业病的风险。有效减少空气污染；(4)本发明提供的水性漆喷涂拉头，拉头喷涂外观效果好且性能优异。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。具体实施方式下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。在本发明中，水性氨基树脂是选用氰特325甲醚化氨基树脂，附着力促进剂是选用byk-4509，流平剂是选用basf公司的efkafl3772，润湿剂是选用迪高公司的tegowet500非离子表面活性剂。实施例一本实施例提供一种水性漆，其原料组分按重量份计，包括：水性改性丙烯酸树脂60份、二乙醇胺4份、水性氨基树脂20份、去离子水10份、附着力促进剂3份、流平剂1份、润湿剂2份和水性色浆5份；其中，水性改性丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：在85r/min搅拌和通氮气状态下，在水中加入无机分散剂羟基磷酸钙并升温至72℃；然后加入原料单体和引发剂过氧化二苯甲酰，混合均匀后恒温反应7h，再降温至27℃，得到改性丙烯酸树脂；水、无机分散剂羟基磷酸钙、原料单体和引发剂过氧化二苯甲酰的质量比为170:2.4:92:1，原料单体包括第一单体丙烯酸甲酯、第二单体丙烯酸羟丙酯和第三单体丙烯酸，第一单体、第二单体和第三单体的质量比为53:25:1；水性色浆的制备方法如下：将水性色粉以1200rpm的转速分散0.8h，然后研磨至粒径小于或等于5μm，得到水性色浆。根据上述原料组分，采用本发明提供的水性漆的制备方法，制备水性漆：s101：在水性改性丙烯酸树脂中加入二乙醇胺，混合均匀后加入水，再次混合均匀；s102：将附着力促进剂、流平剂、润湿剂和水混合均匀，然后加入s101得到的产物，再加入水性氨基树脂，分散均匀后加入水性色浆，分散均匀后消泡过滤，收集滤液，得到水性漆。实施例二本实施例提供一种水性漆，其原料组分按重量份计，包括：水性改性丙烯酸树脂50份、二乙醇胺5份、水性氨基树脂15份、去离子水12份、附着力促进剂2.5份、流平剂1.5份、润湿剂1.5份和水性色浆6份；其中，水性改性丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：在80r/min搅拌和通氮气状态下，在水中加入无机分散剂羟基磷酸钙并升温至70℃；然后加入原料单体和引发剂过氧化二苯甲酰，混合均匀后恒温反应6h，再降温至25℃，得到改性丙烯酸树脂；水、无机分散剂羟基磷酸钙、原料单体和引发剂过氧化二苯甲酰的质量比为165:2.2:90:1，原料单体包括第一单体丙烯酸甲酯、第二单体丙烯酸羟丙酯和第三单体丙烯酸，第一单体、第二单体和第三单体的质量比为50:20:1；水性色浆的制备方法如下：将水性色粉以1000rpm的转速分散0.5h，然后研磨至粒径小于或等于5μm，得到水性色浆。根据上述原料组分，采用本发明提供的水性漆的制备方法，制备水性漆：s101：在水性改性丙烯酸树脂中加入二乙醇胺，混合均匀后加入水，再次混合均匀；s102：将附着力促进剂、流平剂、润湿剂和水混合均匀，然后加入s101得到的产物，再加入水性氨基树脂，分散均匀后加入水性色浆，分散均匀后消泡过滤，收集滤液，得到水性漆。实施例三本实施例提供一种水性漆，其原料组分按重量份计，包括：水性改性丙烯酸树脂70份、二乙醇胺3份、水性氨基树脂25份、去离子水8份、附着力促进剂3.5份、流平剂0.5份、润湿剂2.5份和水性色浆4份；其中，水性改性丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：在90r/min搅拌和通氮气状态下，在水中加入无机分散剂羟基磷酸钙并升温至75℃；然后加入原料单体和引发剂过氧化二苯甲酰，混合均匀后恒温反应8h，再降温至28℃，得到改性丙烯酸树脂；水、无机分散剂羟基磷酸钙、原料单体和引发剂过氧化二苯甲酰的质量比为175:2.5:95:1，原料单体包括第一单体丙烯酸甲酯、第二单体丙烯酸羟丙酯和第三单体丙烯酸，第一单体、第二单体和第三单体的质量比为55:30:1；水性色浆的制备方法如下：将水性色粉以1500rpm的转速分散1h，然后研磨至粒径小于或等于5μm，得到水性色浆。根据上述原料组分，采用本发明提供的水性漆的制备方法，制备水性漆：s101：在水性改性丙烯酸树脂中加入二乙醇胺，混合均匀后加入水，再次混合均匀；s102：将附着力促进剂、流平剂、润湿剂和水混合均匀，然后加入s101得到的产物，再加入水性氨基树脂，分散均匀后加入水性色浆，分散均匀后消泡过滤，收集滤液，得到水性漆。对于本发明提供的水性漆，在制备拉头或纽扣时可以采用(但不限制于)以下两种方法：1、挂喷拉头具体包括如下步骤：第一步(调漆)：将水性漆与水以1:0.5的质量比混合，充分搅拌；第二步(调喷枪)：调整手喷枪流量、气压；第三步(设备操作)：将拉头挂件放入喷涂位置，喷涂；第四步(设备操作)：放入烤箱，常温烘烤至140℃，保温30分钟；中途用手杆拨动防止粘连；第五步：取出吹凉，成品包装。2、手喷钮扣具体包括如下步骤：第一步(调漆)：将水性漆与水以1:0.5的质量比混合，充分搅拌；第二步(调喷枪)：调整手喷枪流量、气压；第三步(设备操作)：把钮扣摆好的托盘放入喷涂位置，喷涂；第四步：金属钮扣放入烤箱或隧道炉，常温烘烤至140℃，共60分钟；树脂钮扣放入烤箱中，常温烘烤至80℃，保温30分钟；第五步：取出冷却，成品包装。将本发明实施例一至实施例三制备得到的水性漆，并以现有技术中的溶剂型油漆丙烯酸烤漆作为对照，通过试验来系统评价其效果。1、黏度和固含量的测定将本发明实施例一至实施三制备得到的水性漆和现有技术中的溶剂型油漆丙烯酸烤漆进行黏度和固含量的测定。其中，黏度的测定方法如下：常温25℃的动力粘度岩田4#粘度计以液体流过的时间秒来测定。固含量的测定方法如下：根据涂料固定含量测定法gb1725-29来测得。测定得到的结果如下表1所示：表1黏度和固含量的测定结果组别黏度固含量实施例一31.4秒39％实施例二30.8秒34％实施例三30.9秒36％溶剂型油漆12.0秒18％2、有毒物质的含量测定将本发明实施例一至实施三制备得到的水性漆和现有技术中的溶剂型油漆丙烯酸烤漆进行有毒物质的含量测定，测定方法为采用标准chem-top-050-14气相色谱仪/质谱仪进行测定。测定得到的结果如下表2所示：表2有毒物质的含量测定结果有毒物质种类二甲苯苯其它有机溶剂实施例一未检出未检出未检出实施例二未检出未检出未检出实施例三未检出未检出未检出溶剂型油漆200mg/kg120mg/kg360mg/kg3、耐水洗、耐盐雾、耐酸性能测试分别采用本发明实施例一至实施例三制备得到的水性漆制备金属拉头，将得到的喷涂有水性漆的金属拉头进行性能测试，具体包括如下实验。(1)耐水洗测试实验方法：采用工业洗衣机分别清洗喷涂有水性漆的金属拉头；洗水条件：温度50度，30min/次，在洗衣机中添加加酵素粉200g、枧油100g和浮石4kg，清洗一次，观察结果。实验结果：分别观察清洗后的喷涂有水性漆的金属拉头，发现外观均无变化。(2)盐雾测试实验方法：采用盐雾试验机分别对喷涂有水性漆的金属拉头进行耐盐雾测试实验，盐溶液为5％浓度的氯化钠溶液，测试方法为常规的耐盐雾测试方法，测试72小时，观察结果。实验结果：分别观察清洗后的喷涂有水性漆的金属拉头，发现外观均无变化。(3)耐酸测试实验方法：采用纯净水稀释浓硝酸溶液，配制得到质量分数为46％的硝酸溶液，作为比准溶液，分别将喷涂有水性漆的金属拉头放入比准溶液30秒，然后取出，观察结果。实验结果：分别观察清洗后的喷涂有水性漆的金属拉头，发现外观均无变化。需要说明的是，除了上述实施例一至实施例三列举的情况，选用其他的原料组分配比也是可行的。本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本发明提供的水性漆可专门用于金属拉头、纽扣表面保护，通过调整漆液表干速率和固含量，使尖锐金属表面包边效果更好，耐盐雾、耐水洗性能也大幅提高，完全可替换目前的油性拉头、钮扣漆；(2)本发明提供的水性漆可直接用水来稀释，相比油性漆用专用稀释剂稀释，可以节约成本；器具使用完后可用水简单冲洗即可，相比油性漆用香蕉水清洗，可以节约成本，操作方便；(3)本发明提供的水性漆无毒环保，可以极大改善职工现场作业环境，大幅降低职工职业病的风险。有效减少空气污染；(4)本发明提供的水性漆喷涂拉头，拉头喷涂外观效果好且性能优异。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明说明书的范围当中。当前第1页12