一种水性涂料组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括以下重量份数的组分：成膜物质30～50重量份，颜填料26～40重量份，HASE疏水分散剂助剂0.3～0.5重量份，水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液1.0～2.0重量份，含氟表面活性剂0.3～1.0重量份，助溶剂1.0～2.0重量份，成膜助剂1.0～2.0重量份，其他助剂2.0～3.0重量份，以及可接受量的水；本发明所述水性涂料组合物的颜料体积浓度为30～50%。该涂料组合物形成的涂料漆膜水油双疏效果较好，有助于提高内墙涂料产品的品质，同时开拓出新的应用领域，高环保的要求加上高品质抗污特点,使该产品能更好的为室内装潢装饰市场服务。
【专利说明】一种水性涂料组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水性涂料组合物及其制备方法，尤其涉及一种具有疏水疏油双重效果的高抗污性能的水性涂料组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]涂料是一种施工方便、价格低廉、效果明显、附加价值率高的化工产品。它不仅能装饰建筑、船舶、机械等表面，且具有防止其表面锈蚀，延长使用寿命之功能，还有装饰环境给人以美的享受和醒目标记的功能，随着科技的不断发展，涂料逐步成为一种专用性强、功能性强的精细化学产品。
[0003]内外墙涂层随着时间的推移，墙面容易出现不同程度的污染，磨花、脱落，墙面褪色、变旧，影响市容。所以防止墙面污溃渗透污染，延长墙面使用寿命是很重要的。
[0004]传统的内外墙抗污产品去污清洗方式:1.用大量洗涤剂清洗。2.需要用硬质毛刷来回刷净。
[0005]传统内外墙抗污产品去污清洗的缺点在于:1、使用大量洗涤剂，对水环境污染大；
2、使用刷子等清洗工 具对墙面洗刷会将高档的墙面擦花，表面变得粗糙不平；产生局部亮斑，漆膜表面光泽不一致。
[0006]涂料好的抗污能力一直是内墙涂料的主要需求(或卖点)，但一般内墙产品的抗污能力都不是很强。现代生活中存在大量各种各样的污溃，有水性、油性污溃，液体、固体污溃，多数污溃都不易被擦拭掉，而且通常会出现漆膜被擦拭脱粉或者是漆膜被擦拭的又光又亮，和周围的墙面在光泽上存在很大差异。这主要是因为一般内墙产品漆膜硬度不高、产品配方PVC(颜料体积浓度)过高和漆膜要求哑光效果，漆膜不够致密，使漆膜易受污溃污染渗入且不易清洗擦去。
[0007]综上所述，本领域缺乏一种疏水疏油双重效果、抗污能力强的水性墙面涂料。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有疏水疏油双重效果的高抗污性能的水性涂料组合物，本发明的另一目的在于提供所述水性涂料组合物的制备方法。
[0009]为实现上述目的，本发明采取的技术方案:一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包括以下重量份数的组分:成膜物质30~50重量份,颜填料26~40重量份，HASE疏水分散剂助剂0.3~0.5重量份，水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液1.0~2.0重量份，含氟表面活性剂0.3~1.0重量份，助溶剂1.0~2.0重量份，成膜助剂1.0~2.0重量份，其他助剂2.0~3.0重量份，以及可接受量的水；本发明所述水性涂料组合物的颜料体积浓度为30~50%，所述水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液的平均粒径< 0.1 μ m。
[0010]优选地，本发明所述其他助剂包含以下重量份的组分:消泡剂0.15-0.30重量份，增稠剂1.2-2.0重量份，pH调节剂0.05-0.10重量份，防霉剂0.3~0.5重量份，防腐剂0.1~0.2重量份。
[0011]优选地，所述其他助剂中，消泡剂、增稠剂、pH调节剂、防霉剂和防腐剂的质量比为消泡剂:增稠剂:pH调节剂:防霉剂:防腐剂=(0.3 + 0.1): (1.2 + 0.1): (0.2 + 0.05): (0.4±0.1): (0.15±0.05)。
[0012]优选地，本发明所述消泡剂为有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂中的至少一种；所述增稠剂为聚氨酯类流变调节剂、无机膨润土中的至少一种，在一个【具体实施方式】中，所述的增稠剂为聚氨酯类流变调节剂(固含量为20%，无色半透明状，呈现类似牛顿流体态)和无机增稠剂膨润土的组合；所述PH调节剂为有机醇胺pH调节剂，在一个【具体实施方式】中，本发明采用DOW公司的AMP-95作为pH调节剂。
[0013]优选地，本发明所述消泡剂为有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合，本发明所述消泡剂中有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的质量比为有机硅类消泡剂:矿物油类消泡剂=1:1或有机硅类消泡剂:矿物油类消泡剂=1.5:1.0，所述消泡剂中有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂两者搭配使用，以保证提供快速长久的消泡稳定性。
[0014]优选地，本发明所述成膜物质为丙烯酸共聚物乳液。
[0015]优选地，本发明所述丙烯酸共聚物乳液粒径分布为150~240nm，所述丙烯酸共聚物乳液玻璃化温度Tg为18~26°C，所述丙烯酸共聚物乳液最低成膜温度MFFT为9~15°C;在一个【具体实施方式】中，所述成膜物质为陶氏公司商品名为Primal AC-268的丙烯酸共聚物乳液，其粒径分布为150~240nm、平均粒径215±5nm，固体组成物在45~50%之间，残余单体兰IOOppm, TVOCs ^ lOOppm，玻璃化温度Tg在18~26°C之间，最低成膜温度MFFT在9~15°C之间；本发明采用的成膜物质为具有抗污功能的丙烯酸共聚物乳液，此合成乳液成膜后具备一定的涂膜硬度，`形成的漆膜致密性好，抗污能力强。
[0016]优选地，本发明所述颜填料中颜料为金红石型钛白粉，所述颜填料中填料为硅灰石、硅宝、云母粉、滑石粉、煅烧高岭土、霞石粉、重晶石粉、重钙中的至少一种；在一个【具体实施方式】中，所述填料中选取硬度高、极性低、惰性的粉料作为主要粉料之选，如硅灰石、硅宝等，再根据配方需要选择其他的粉料搭配组合，具体原料采用市售产品；钛白粉提供涂料颜色，填料增加漆膜硬度、致密性，防开裂、耐擦洗等；本发明所述助溶剂和成膜助剂没有具体限制，可以采用市售的各种适用于丙烯酸类涂料的助溶剂和成膜助剂，通常助溶剂有丙二醇、乙二醇和二醇醚类；优选地，本发明所述助溶剂为二醇类助溶剂，其作用为防冻，促进流平，所述成膜助剂为醇酯类溶剂，其作用为降低成膜最底成膜温度，促进成膜。
[0017]在一个【具体实施方式】中，所述HASE疏水分散剂助剂为陶氏化学的商品名为DOWMSR3175的HASE疏水分散剂助剂；本发明所述HASE疏水分散剂助剂分子量低，所述HASE疏水分散剂助剂中的-OH与成膜物质中的-COOH发生交联反应，形成相互渗透的网状结构，增强了乳液涂膜非常紧密的内应力和耐水侵蚀的稳定性，籍以涂膜紧密的内应力赋予漆膜能有效阻止污溃的迁移和渗透，从而增强了乳胶漆漆膜抗污能力，对提高抗污能力具有协同作用。
[0018]在一个【具体实施方式】中，所述水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液为Lubrizol公司的蜡乳液WAX966、ULINK0TE公司优质水性聚乙烯蜡乳液W19、尤恩公司的水性蜡乳液UN-580中的一种或者两种及以上的混合；本发明所述水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液对水性污溃具有明显抗污效果。[0019]在一个【具体实施方式】中，所述含氟表面活性剂为Dupont公司的氟助剂FS-61、FS-81中的至少一种；本发明所述含氟表面活性剂能降低漆膜表面张力，具有优异的阻拒油性污垢沾污的性能，对提高漆膜疏油效果明显。
[0020]本发明中所述防霉剂和防腐剂没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可；在一个【具体实施方式】中，防霉剂的用量为O~I重量份，优选0.1~I重量份，更优选0.4±0.1份；在一个【具体实施方式】中，防腐剂的用量为O~I重量份,优选0.1~I重量份，更优选0.15±0.05份。
[0021]本发明中“可接受量的水”是指所述水主要是用来作为分散介质的，其用量没有具体限制，足够配方体系分散均匀，且符合所需粘度即可。
[0022]本发明的另一目的在于提供所述水性涂料组合物的制备方法，为实现此目的，本发明采取的技术方案:一种水性涂料组合物的制备方法，包括以下步骤:
[0023](I)将水放入分散罐内，转速控制在300~500转/分钟；
[0024](2)然后依次将消泡剂、HASE疏水分散剂助剂加入到分散罐内，搅拌3± I分钟；
[0025](3)将颜填料加入分散罐内，提高转速至1200~1800转/分钟，高速分散15±3分钟；
[0026](4)高速分散后降转速至600~800转/分钟，加入水，搅拌3±1分钟；
[0027](5)缓慢加入成膜物质，搅拌5±2分钟；
[0028](6)接着加入助溶剂和成膜助剂，搅拌3±1分钟；
[0029](7)再依次加入防霉剂和防腐剂，搅拌3±1分钟；
[0030](8)缓慢加入水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液，搅拌3 土 I分钟；
[0031](9)再加入含氟表面活性剂，搅拌3±1分钟；
[0032](10)然后加入pH调节剂，将PH值调节为8-10 ；
[0033](11)最后加入水调节粘度，得到所述涂料组合物。
[0034]本发明的有益效果在于:本发明提供了一种水性涂料组合物，该涂料组合物中加入了具有特殊抗污因子的丙烯酸共聚物乳液成膜物质，再加上对水性污溃具有明显抗污效果的水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液和对油性污溃具有明显抗污效果的含氟表面活性剂的两种特殊功能助剂，形成的涂料漆I旲水油双疏效果较好，水油双疏闻抗污广品有助于提闻内墙涂料产品的品质，同时开拓出新的应用领域。高环保的要求加上高品质抗污特点，使该产品能更好的为室内装潢装饰市场服务。
【具体实施方式】
[0035]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。
[0036]除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。[0037]实施例1
[0038]本发明水性涂料组合物的一种实施例，本实施例所述水性涂料组合物包括以下重量份数的组分:
【权利要求】
1.一种水性涂料组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分:成膜物质30~50重量份，颜填料26~40重量份，HASE疏水分散剂助剂0.3~0.5重量份，水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液1.0~2.0重量份，含氟表面活性剂0.3~1.0重量份，助溶剂1.0~2.0重量份，成膜助剂1.0~2.0重量份，其他助剂2.0~3.0重量份，以及可接受量的水； 所述水性涂料组合物的颜料体积浓度为30~50% ； 所述水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液的平均粒径≤0.1 μ m。
2.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述其他助剂包含以下重量份的组分:消泡剂0.15-0.30重量份，增稠剂1.2-2.0重量份，pH调节剂0.05-0.10重量份，防霉剂0.3~0.5重量份，防腐剂0.1~0.2重量份。
3.如权利要求2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述其他助剂中，消泡剂、增稠剂、pH调节剂、防霉剂和防腐剂的质量比为消泡剂:增稠剂:pH调节剂:防霉剂:防腐剂=(0.3±0.I): (1.2±0.1): (0.2±0.05): (0.4±0.1): (0.15±0.05)。
4.如权利要求2或3所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂中的至少一种，所述增稠剂为聚氨酯类流变调节剂、无机膨润土中的至少一种，所述PH调节剂为有机醇胺pH调节剂。
5.如权利要求4所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合，所述消泡剂中有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的质量比为有机硅类消泡剂:矿物油类消泡剂=1:1或有机硅类消泡剂:矿物油类消泡剂=1.5:1.0。
6.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述成膜物质为丙烯酸共聚物乳液。
7.如权利要求7所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述丙烯酸共聚物乳液粒径分布为150~240nm，所述丙烯酸共聚物乳液玻璃化温度Tg为18~26°C，所述丙烯酸共聚物乳液最低成膜温度MFFT为9~15°C。
8.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述颜填料中颜料为金红石型钛白粉，所述颜填料中填料为硅灰石、硅宝、云母粉、滑石粉、煅烧高岭土、霞石粉、重晶石粉、重钙中的至少一种。
9.如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述助溶剂为二醇类助溶剂，所述成膜助剂为醇酯类溶剂。
10.一种如权利要求2至9任一所述水性涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将水放入分散罐内，转速控制在300~500转/分钟； (2)然后依次将消泡剂、HASE疏水分散剂助剂加入到分散罐内，搅拌3±I分钟； (3)将颜填料加入分散罐内，提高转速至1200~1800转/分钟，高速分散15±3分钟； (4)高速分散后降转速至600~800转/分钟，加入水，搅拌3±1分钟； (5)缓慢加入成膜物质，搅拌5±2分钟； (6)接着加入助溶剂和成膜助剂，搅拌3±1分钟； (7)再依次加入防霉剂和防腐剂，搅拌3±1分钟； (8)缓慢加入水性微细氧化聚乙烯蜡乳化液，搅拌3±1分钟； O)再加入含氟表面活性剂，搅拌3±1分钟；(10)然后加入pH调节剂，将PH值调节为8-10；(11)最后加入水调节粘度，得到所`述涂料组合物。
【文档编号】C09D5/16GK103849267SQ201410122751
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】谢驰, 黄骏, 孙伟, 桂中秀 申请人:立邦涂料（中国）有限公司