一种水性裂纹涂料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种水性裂纹涂料，按重量份含有以下组份：去离子水5～40；成膜助剂3～15；部份碱化型聚乙烯醇树脂4～25；自交联型醋丙乳液4～20；润湿剂0.1～1；分散剂2.0～8.0；填料5～30；防沉剂0.1～1；pH调节剂0.1～1。本发明提供的水性涂料对木质材料、陶瓷制品等的附着力好，漆膜丰满、具有一定硬度，低VOC、无重金属，属于环保安全的木制品水性涂料，同时可以产生裂纹的特殊效果。
【专利说明】
一种水性裂纹涂料
技术领域
[0001]本发明涉及一种水性涂料，尤其涉及一种水性裂纹涂料。
【背景技术】
[0002]传统的溶剂漆(俗称油漆)会对人体健康、环境产生危害，尤其在室内使用时，苯类等有毒的有机溶剂持续挥发时间长，直接危害人的健康和生命安全。比如挥发性有机化合物(VOC)会使人出现头痛、恶心、咽喉痛、哮喘等病症；游离异氰酸酯(TDI)属吸入型积聚性强毒化合物，可引起支气管炎、哮喘、甚至窒息；苯是高毒致癌物质，主要影响造血系统、神经系统；铅使得油漆具有各种鲜艳的颜色，但是铅对人体的危害却不可小视。长期接触微量铅的人，积蓄的铅能阻碍血细胞的形成，导致人的智力下降，学习、工作成绩低落；蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、噩梦、失眠、头痛等慢性中毒症状；严重者还可有乏力、食欲不振、恶心、腹胀、腹痛或腹泻等。铅还可通过血液进入脑组织，损害小脑及大脑皮层，干扰代谢活动，使营养物质与氧气供应不足，引起脑小毛细血管内皮层细胞肿胀，进而发展为弥漫性脑损伤。
[0003]因此，开发环保安全的涂料是为健康考虑的一个必需解决的技术问题。如CN101486861 A公开了一种环保抗菌型水性涂料及其制备方法，组份包括去离子水、杀菌剂、成膜助剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、纳米T12、乳液或水分散体树脂、填料、防沉剂、流平剂、增稠剂、PH调节剂、抗划伤剂或增滑剂、颜料或着色剂、特殊功能添加剂等。制备方法包括:A、制备水性分散体；B、把步骤A所得的水性分散体加入搅拌的乳液中，再加入成膜助剂、流平剂、增稠剂、防沉剂、PH调节剂搅拌分散均匀；C、加入颜料或着色剂；D、补水并调为25°C时斯托默粘度为65?90KU即得该水性涂料。
[0004]而且目前，涂装(即指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层)领域不断追求表面效果的创新，色彩变化、光泽变化、多种配搭等均有出现，如何开发出一种既环保安全又具有令人惊喜的表面图层效果，是一个值得研究的课题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种对木质材料、陶瓷制品等的附着力好，漆膜丰满、具有一定硬度，低V0C、无重金属，并且涂装时具有裂纹的特殊效果的水性涂料，显得柔和且富有立体感。本发明所提供的涂料的涂层效果出人意料。
[0006]本发明所提供的水性裂纹涂料，按重量份含有以下组份:
去离子水5?40 ;
成膜助剂3?15 ;
部份碱化型聚乙烯醇树脂4?25 ;
自交联型醋丙乳液4?20;
润湿剂0.1?I ;
分散剂2.0?8.0 ; 填料5?30 ;
防沉剂0.1?I ;
pH调节剂0.1?I。
[0007]作为优选技术方案，本发明所提供的水性涂料，按重量份含有以下组份:
去离子水10?30 ;
成膜助剂5?10 ;
部份碱化型聚乙烯醇树脂10?20 ;
自交联型醋丙乳液5?15;
润湿剂0.1?I ;
分散剂2.0?6.0 ;
填料10?30 ;
防沉剂0.1?I ;
pH调节剂0.1?I。
[0008]上述部份碱化型聚乙烯醇树脂是成膜物质，提供收缩力和附着力。
[0009]上述自交联型醋丙乳液也是成膜物质，提供附着力，调节耐水性。
[0010]本发明提供的水性裂纹涂料以水作溶剂，无毒无害无污染，无火灾隐患。由于水的挥发性较慢，对多孔底材如陶瓷的渗透时间长，附着力好，部份碱化型聚乙烯醇树脂易溶于水，常温下易成膜，遇水又易收缩，制品产生裂纹的时间短。而采用自交联型醋丙乳液，制品的附着力优良，与底材和面层的接着强度高，同时可调节部份碱化型聚乙烯醇树脂的耐水性，从而控制裂纹的大小，使制品的施工效果更美观。由于所用成膜物的两种原料都具有优良的柔韧性，所以制品的柔韧性明显优于油性裂纹涂料产品，耐久性更好。本发明的水性裂纹涂料是油性裂纹涂料的更新换代产品，可以在家居装修及中高档工艺产品上广泛使用，具有广阔的市场发展前景。
[0011]作为优选技术方案，所述的成膜助剂选用聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、丙二醇苯醚PPH、醇酯-12的一种或两种以上的混合物。成膜助剂选用无生理毒性、无VOC的有机化合物。成膜助剂选用聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、丙二醇苯醚PPH、醇酯-12的一种或其组合。
[0012]润湿剂是能使固体物料更易被水浸湿的物质。通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿。通常是一些表面活性剂，如磺化油、肥皂、拉开粉BX等。也可用大豆卵磷脂、硫醇类、酰肼类和硫醇缩醛类等。
[0013]分散剂能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时，加入分散剂，有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下，可分散成很小的液珠，停搅拌后，在界面张力的作用下很快分层，而加入分散剂后搅拌，则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。因而分散剂也是表面活性剂。种类有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型。选择分散剂的类型时应根据颜料和填充料类型而选择。
[0014]作为优选技术方案，所述的填料选用超细轻钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸锌的一种或两种以上的混合物。填料选用不含重金属的超细轻钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸锌的一种或其组合。
[0015]防沉剂是一类涂料的流变控制剂，它使涂料具有触变性，黏度大大提高。防沉剂在现代涂料中起着重要作用，对涂料的生产、贮存、涂装和涂膜性能产生重要影响，因而其使用日益受到重视，并不断发展出具有更好性能的新型品种。常用的防沉剂有有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅等。
[0016]pH值调节剂用以调节制得涂料的pH值，使得制得的涂料具有适宜的pH值，保持较好的分散性。
[0017]作为优选技术方案，本发明的水性涂料还含有5-10份的颜料，0.5-1.5份的消泡剂，1.0-3.0份的增稠剂，0.02-0.1份的防腐剂。
[0018]作为优选技术方案，所述迆颜料选用有机颜料、染料、透明氧化铁、安巴粉颜料的一种或其组合。颜料可以任选添加。
[0019]作为优选技术方案，所述的消泡剂可选用矿物油类、有机聚硅氧烷类中的一种或两种复合。涂料由生产、罐装、运输、施工至最后形成漆膜整个过程均有机械力，必然将大量的空气带入乳胶体系中，大量的泡沫会使生产操作困难，设备利用率不足，导致颜料和填充料分散不充分，甚至无法生产下去。大量的泡沫会给施工时带来更严重的后果是给涂膜留下许多缺陷，如缩孔，针孔、火山口等漆膜弊病。一支有效的消泡剂在涂料体系中作用相当重要。
[0020]泡沫可理解为一个相当大量的不溶性气体分散在少量液体中的分散体，是需要在机械力的作用下才能形成。泡沫在本质上是不稳定的，有时由于液体本身热运动的作用足以使它破灭。一般认为消泡机理可分为以下四个过程:1、消泡剂吸附到泡沫的表面；2、消泡剂渗透到泡沫的表面；3、消泡剂在泡沫表面上扩散，并吸附表面活性剂；4、泡沫张力不平衡-破泡。
[0021 ] 由消泡机理可知，消泡剂是低表面张力的液体，一般应具有以下特性:1、消泡剂的表面张力要小于需消泡液体自身的表面张力；2、在需要消泡的液体中的溶解度要尽量小；
3、要有良好的分散性。4、不能与所要消泡的液体起反应，不能影响涂料中颜料的内聚力及乳液的稳定性。5、要有较强的扩散力。6、不能影响成品乳胶漆的性能。7、不能有不良气味。
[0022]作为优选技术方案，所述的增稠剂选用的是非离子型聚氨酯类化合物。涂料与粘度密切相关。它有一个非常重要的特性就是触变性。触变性的特征在于静止时有某种很弱的网状结构形成，如聚合物间的氢键形成物理交联；以颜料粒子为桥由其极性吸附形成聚合物之间的“交联”都表现为增稠。粘度与剪切力则表现为触变性，施加了剪切力后粘度下降，即网状结构被破坏；一旦撤去剪切力，网状结构逐步恢复，粘度又上升。它是一个与时间和剪切力相关的假塑性现象。涂料理想的状态即是贮存时，有较高的粘度以更好地稳定整个体系；涂料施工时，需要较低的粘度以获得较好的施工流平性。这种触变性是需要依靠一个理想的流变增稠体系才能达到的，它可以很好地平衡这一静一动的粘度变化，即有较好的触变性。
[0023]作为优选技术方案，所述的防腐剂为1，2-苯并异噻唑-3-1及其衍生物。防腐剂能够抑制涂料中的霉囷生长，使涂料保持质量稳定。
[0024]本发明所提供的涂料可以采用如下方法进行制备:按照设定的重量百分比，将部份碱化型聚乙烯醇树脂和水投入搅拌容器，加热至温度80?100°C，充分搅拌至部份碱化型聚乙烯醇树脂完全溶解于水中，再按照设定的重量百分比，将自交联型醋丙乳液、成膜助剂、润湿剂、分散剂、防沉剂、需添加的助剂、颜料和水投入搅拌容器，搅拌均匀后，仍按照设定的重量百分比，加入PH调节剂调节混合物的酸碱度至8?9，即得裂纹涂料。
[0025]本发明所提供的水性涂料不仅具有低V0C、无重金属，而且涂装时具有裂纹的特殊效果的水性涂料，显得柔和且富有立体感。本发明所提供的涂料具有广泛的用途，可用于儿童木器制品，也可用于木器家俱、木质办公用品和一切与木材相关的制品，也可用于金属、陶瓷、塑料、内外墙涂料等领域。
【具体实施方式】
[0026]为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0027]实施例1
去离子水40 ；
成膜助剂15 ；
部份碱化型聚乙烯醇树脂25 ；
自交联型醋丙乳液4;
润湿剂0.1 ；
分散剂2.0 ；
填料20 ；
防沉剂0.5 ；
pH调节剂0.5。
[0028]实施例2
去离子水5 ；
成膜助剂3 ；
部份碱化型聚乙烯醇树脂4;
自交联型醋丙乳液20;
润湿剂I ;
分散剂8.0 ；
填料5 ；
防沉剂0.1 ；
pH调节剂0.1 ；
颜料5 ；
消泡剂0.5。
[0029]实施例3
去离子水20 ；
成膜助剂10 ；
部份碱化型聚乙烯醇树脂15 ；
自交联型醋丙乳液10;
润湿剂0.5 ；
分散剂5.0 ； 填料30 ；
防沉剂I ;
pH调节剂I ;
颜料10 ；
消泡剂1.5 ;
增稠剂1.0;
防腐剂0.5。
[0030]
【申请人】声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种水性裂纹涂料，其特征在于，按重量份含有以下组份: 去离子水5?40 ; 成膜助剂3?15 ; 部份碱化型聚乙烯醇树脂4?25 ; 自交联型醋丙乳液4?20; 润湿剂0.1?I ; 分散剂2.0?8.0 ; 填料5?30 ; 防沉剂0.1?I ; pH调节剂0.1?I。2.如权利要求1所述的水性涂料，其特征在于，按重量份含有以下组份: 去离子水10?30 ; 成膜助剂5?10 ; 部份碱化型聚乙烯醇树脂10?20 ; 自交联型醋丙乳液5?15; 润湿剂0.1?I ; 分散剂2.0?6.0 ; 填料10?30 ; 防沉剂0.1?I ; pH调节剂0.1?I。3.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述的成膜助剂选用聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、丙二醇苯醚PPH、醇酯-12的一种或两种以上的混合物。4.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述的填料选用超细轻钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸锌的一种或两种以上的混合物。
【文档编号】C09D5/28GK105985690SQ201510057741
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】周丹
【申请人】天长市高新技术创业服务中心