一种高硬度水性玻璃烤漆的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高硬度水性玻璃烤漆的制备方法，由纳米水性丙烯酸树脂、低甲醚化氨基树脂、水性聚氨酯丙烯酸杂化体、增硬树脂、着色剂、基材润湿剂、密着剂、酸催化剂、成膜助剂、消泡剂、抗划流平剂、增稠剂、杀菌剂、PH调节剂、助溶剂和水组成；本发明制成的水性玻璃烤漆低VOC，对环境无污染，对操作人员无毒害，涂膜附着力强、柔韧性好及高硬度，优异的耐磨性、耐水性、耐醇性及耐盐雾性，施工简单，贮存稳定。本发明制成的漆膜硬度高达到5H以上，具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能；制成的玻璃制品达到青花瓷、法朗彩釉瓷、白釉瓷的效果；广泛用于酒瓶、香水瓶、玻璃制品、灯具、木器、金属、塑料等制品的作表面保护装饰用。
【专利说明】一种高硬度水性玻璃烤漆的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水性玻璃漆的制备方法，尤其涉及一种适用于各种玻璃基材的高硬度水性烤漆。
【背景技术】
[0002]玻璃及玻璃制品的涂装保护与装饰在工业和民用领域有着广泛的需求，如酒瓶、香水瓶、灯饰、家装玻璃制品和玻璃仪器等都需要在表面涂覆保护层和装饰涂层。目前，国内应用的玻璃涂料多为溶剂型产品，随着人们环保意识的提高和环保法律法规的健全，水性涂料在玻璃上的应用受到极大的重视。采用聚氨酯水分散体、水溶性聚丙烯酸树脂、氨酯型及改性的丙烯酸树脂制备的单组分水性玻璃漆在玻璃底材上存在附着力、耐醇性、耐水性、耐磨耗性差及硬度低等缺点。水性双组分室温固化玻璃漆在施工过程中过短的适用期会给施工造成一定的困难，同时也引起漆料的浪费及施工现场混合不均等难题。
【发明内容】
[0003]本发明选用自交联型、无甲醛的核壳共聚纳米水溶性丙烯酸酯树脂，这种纳米级水性丙烯酸酯树脂与普通丙烯酸乳液胶粒凝聚破乳的成膜机理不同，采用分子水平的成膜原理，随着水的蒸发，相邻聚合物中的特殊官能团发生物理化学的聚集，使得水性丙烯酸树脂体系产生物理性的交联，这种物理交联的临界固含量，比乳液粒子聚集的临界固含量要低得多，就是说，这种交联现象在水含量较高时就能发生，对体系带来的增强效果比普通胶粒聚集的结果要提前，即体系的表干时间比一般水性丙烯酸乳液要快。纳米树脂成膜后，膜结构中含纳米微相，使膜的硬度、光泽度及柔韧性比普通水性丙烯酸树脂都有提高。
[0004]固化剂选取用聚合高羟甲基型部分甲醚化三聚氰胺树脂，含有烷氧基甲基和羟甲基，还有极少量的亚氨基。由于烷氧基甲基主要是交联反应的基团，需要较高温度才能发生交联反应，而羟甲基的反应活性大于烷氧基甲基，氨基树脂中羟甲基含量的增加，可以提高固化反应速度和降低烘烤温度，同时它含有极少量的亚氨基，可以减少自聚反应；低甲醚化氨基树脂固化后形成的涂膜具有优异的耐乙醇性、硬度和光泽。
[0005]水性聚氨酯丙烯酸杂化体树脂具有高硬度、相容性好、附着力优异，能提高漆膜的柔韧性、保色性、硬度、耐磨性及耐化学性。
[0006]增硬树脂选用水性无机硅树脂，高温固化后，涂膜具有极高的硬度，可达6~9H，非常稳定，冷、热交替变化下硬度相同。耐高温，可在300~600°C条件下长期使用。膜面光亮、丰满，耐磨、耐划伤、耐化学腐蚀、耐紫外老化和热老化，耐水、抗粘污性。
[0007]为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案:本发明涉及一种高硬度水性玻璃烤漆，其基本配方是:纳米水性丙烯酸树脂40%~60%、低甲醚化氨基树脂7~15%、水性聚氨酯丙烯酸杂化体O~15%、增硬树脂5~12%、颜料或着色剂0%~30%、基材润湿剂0.1%~0.6%、密着剂0.2%~1.5%、酸催化剂0.2%~1%、成膜助剂2%~12%、消泡剂
0.1%~0.5%、抗划流平剂0.1%~0.5%、增稠剂0.2%~1.0%、杀菌剂0.1%~0.3%、PH调节剂0.5%~5%、助溶剂2%~10%、去离子水2%~25%。
[0008]其中，水性丙烯酸树脂选用玻璃化温度较低的自交联型、无甲醛的核壳共聚纳米水溶性丙烯酸酯树脂。
[0009]氨基树脂选用聚合高羟甲基型部分甲醚化三聚氰胺树脂。
[0010]增硬树脂选用水性无机硅树脂。
[0011]颜料或着色剂选用相容性好、耐高温、耐老化性、环保、细度< 15μ的钛白粉、碳黑、有机颜料、染料、透明颜料、珠光颜料、多角效应颜料和金属颜料水性色浆中的一种或其组合。
[0012]密着剂选用含有氣基、双氣基、甲基丙稀酸酷基、环氧基、乙烯基、氣化烷基等的娃氧烧偶联剂的一种。
[0013]成膜助剂选用乙醇、异丙醇、丙二醇、仲丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、醇酯-12、丙二醇苯醚、二乙二醇丁醚的一种或其组合。
[0014]酸催化剂选用对甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基萘二磺酸的一种。
[0015]PH调节剂选取用氨水、三乙胺、三乙醇胺、N, N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种。
[0016]本发明提出一种高硬度水性玻璃烤漆的制备方法，其制备工艺如下:按配方重量百分比计，把去离子水、润湿剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入水性丙烯酸树脂、氨基树脂、水性聚氨酯丙烯酸杂化体、水性无机硅树脂，再加入成膜助剂、酸催化剂、流平剂、增稠剂、防沉剂、PH调节剂搅拌均匀，根据需要加入颜料或着色剂，补水、消泡、调到规定的粘度，制得一种高硬度水性玻璃烤漆。
[0017]本发明还提供一种高硬度水性玻璃烤漆的涂装方法，包括以下步骤:涂装前必须对底材进行清洁处理，用腻子填平缝隙和小孔，干燥后打磨平整；将水性玻璃烤漆涂刷、滚涂或喷涂到处理好的底材上，控制干膜厚度在8~12 μ m之间；在室温放置5~15min或表干后；涂刷或喷涂第二道水性烤漆，控制干膜厚度在8~12 μ m之间；根据需要或喷涂膜的表面状况决定是否喷第三道，控制干膜厚度10~50 μ m ;待表干后放在160~180°C的烘箱中供烤15~25min。
[0018]本发明制得的水性高硬度玻璃烤漆低V0C，对环境无污染，对操作人员无毒害，涂膜附着力强、柔韧性好及高硬度，优异的耐磨性、耐水性、耐醇性及耐盐雾性，施工简单，贮存稳定。本发明制成的漆膜硬度高达到5H以上，具有瓷釉膜的抗划伤耐磨性能；制成的玻璃制品达到青花瓷、法朗彩釉瓷、白釉瓷的效果。广泛用于酒瓶、香水瓶、玻璃制品、灯具、木器、金属、塑料等制品的作表面保护装饰用。
【具体实施方式】
[0019]高硬度水性玻璃烤漆按照表1的组分配方准备材料实施。
[0020]表1四个高硬度水性玻璃烤漆实施例组分配方
【权利要求】
1.一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:以重量百分比计，包括如下组分:纳米水性丙烯酸树脂40%~60%、低甲醚化氨基树脂7~15%、水性聚氨酯丙烯酸杂化体O~15%、增硬树脂5~12%、颜料或着色剂0%~30%、基材润湿剂0.1%~0.6%、密着剂0.2%~1.5%、酸催化剂0.2%~1%、成膜助剂2%~12%、消泡剂0.1%~0.5%、抗划流平剂0.1%~0.5%、增稠剂0.2%~1.0%、杀菌剂0.1%~0.3%、PH调节剂0.5%~5%、助溶剂2%~10%、去离子水2%~25%。
2.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的水性丙烯酸树脂选用玻璃化温度较低的自交联型、无甲醛的核壳共聚纳米水溶性丙烯酸酯树脂。
3.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的氨基树脂选用聚合高羟甲基型部分甲醚化三聚氰胺树脂。
4.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的增硬树脂选用水性无机硅树脂。
5.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的颜料或着色剂选用相容性好、耐高温、耐老化性、环保、细度< 15 μ的钛白粉、碳黑、有机颜料、染料、透明颜料、珠光颜料、多角效应颜料和金属颜料水性色浆中的一种或其组合。
6.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的密着剂选用含有氣基、双氣基、甲基丙稀酸酷基、环氧基、乙烯基、氣化烷基等的硅氧烷偶联剂的一种。
7.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的成膜助剂选用乙醇、异丙醇、丙二醇、 仲丁醇、正丁醇、卡必醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、醇酯-12、丙二醇苯醚、二乙二醇丁醚的一种或其组合。
8.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的酸催化剂选用对甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、二壬基萘二磺酸的一种。
9.如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆，其特征在于:所述的PH调节剂选取用氨水、三乙胺、三乙醇胺、N, N- 二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种。
10.一种如权利要求1所述的一种高硬度水性玻璃烤漆的制备方法，其特征在于:所述的制备方法，其制备工艺如下:按配方重量百分比计，把去离子水、润湿剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入水性丙烯酸树脂、氨基树脂、水性聚氨酯丙烯酸杂化体、水性无机硅树脂，再加入成膜助剂、酸催化剂、流平剂、增稠剂、防沉剂、PH调节剂搅拌均匀，根据需要加入颜料或着色剂，补水、消泡、调到规定的粘度，制得一种高硬度水性玻璃烤漆。
11.一种如权利要求1或10所述的一种高硬度水性玻璃烤漆的涂装方法，其特征在于:所述的涂装方法，包括以下步骤:涂装前必须对底材进行清洁处理，用腻子填平缝隙和小孔，干燥后打磨平整；将水性玻璃烤漆涂刷、滚涂或喷涂到处理好的底材上，控制干膜厚度在8~12 μ m之间；在室温放置5~15min或表干后；涂刷或喷涂第二道水性烤漆，控制干膜厚度在8~12 μ m之间；根据需要或喷涂膜的表面状况决定是否喷第三道，控制干膜厚度10~50 μ m ;待表干后放在160~180°C的烘箱中烘烤15~25min。
【文档编号】C09D175/14GK103937354SQ201310495873
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年1月17日
【发明者】许钧强, 李传才 申请人:深圳市莱莉雅环保科技有限公司