[技术领域]
本发明涉及一种低pvc深色水性漆及其制备方法。
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背景技术：
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深色水性漆的制备需要加入大量的颜料、染料，在高pvc下，才能体现出深色的效果。但是大量的加入颜料、染料则会影响水性漆的耐水性、柔韧性、光泽等性能，使漆膜变脆、相容性变差；而且随着社会的发展人们的环保意识越来越强，大量加入染料，不仅不环保，而且漆膜的耐性也会下降。
如果我们将高分子染料的结构用成膜树脂的单体接枝的方法来改善其性能。用成膜树脂接枝的高分子染料，使化学键结合，即提高了染料的着色强度，又保证耐水牢度；另一方面丙烯酸树脂做母体，保证了相容性，从而改善了柔韧性。
通常如果不采用接枝的方式的话，颜料跟树脂通过简单的物理混合，在树脂成膜后，一定会有一部分颜料在膜的表面，此时耐摩擦牢度会比较低，而采用染料与成膜树脂化学键结合后，牢度会特别高。
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技术实现要素：
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本发明的目的在于在低pvc下提供一种具有高着色强度，良好相容性、储存稳定性的理想环保水性漆。
为克服上述技术缺陷，本发明提供了一种低pvc深色水性漆，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备高分子染料接枝物，通过将羟基丙烯酸酯接枝高分子染料皂化得到；
步骤二、制备组份a，
将占组份a总重量8～15％的丙烯酸树脂、2.5～8.5％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷润湿剂、6.0～15.0％高分子嵌段共聚物分散剂、12.0～22.0％水溶性有机溶剂分散于部分去离子水中，得到预混合液；
在搅拌的条件下，向所述预混合液中加入30.0～38.0％高分子染料接枝物，分散均匀后加入0.8～3.0％功能性助剂，调节ph值为8.0～9.0，得到高分子染料接枝物分散体混合液；
将所述高分子染料接枝物分散体混合液在2000～3000rpm的转速下进行分散，并加入剩余的去离子水，得到预研磨高分子染料接枝物分散体；
将所述预研磨高分子染料接枝物分散体用氧化锆珠进行连续研磨，至高分子染料接枝物的平均粒径不超过1um后，进行过滤、脱泡，得到所述组份a，上述配比中的余量为所述的去离子水，
步骤三、制备组份b，
将占组份b总重量的46～53％的丙烯酸树脂、0.6～1.0％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷润湿剂、0.3～0.6％聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体流平剂、5.0～12.0％的水溶性有机溶剂、0.8～3.0％功能性助剂、余量的去离子水混合得到组份b，
步骤四、将组份a和组份b进行混合
组份a与组份b的用量关系b/a＝(2.5～5)/1倍，其中丙烯酸树脂以40％固含量计。
该方法还具有如下优化工艺步骤：
所述高分子染料选自聚酰胺，聚酰亚胺类染料中的至少一种染料。
高分子嵌段共聚物分散剂为byk190、efka4585中的至少一种。
所述功能性助剂为防霉灭菌剂和ph值调节剂。
所述防霉灭菌剂的加量为高分子染料重量的0.5～0.8％，ph值调节剂加量为高分子染料重量的0.3～0.6％。
组份a中的水溶性有机溶剂选自乙二醇、丙二醇、聚丙二醇中的至少一种。
所述氧化锆珠的粒径为0.8～1.0mm。
组份b中的水溶性有机溶剂选自乙丙醇、正丁醇醇、二丙二醇甲醚中的至少一种。
将羟基丙烯酸酯接枝高分子染料皂化的步骤为：装有冷凝器，搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入一定量的高分子染料、丁酮、羟基丙烯酸酯及bpo，升温至80℃，待恒温反应结束，用丙酮将未反应完全的bpo洗尽，再加入去离子水，加热回流，调节ph值至6.5～8，得到所述高分子染料接枝物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用高分子染料的结构用成膜树脂的单体接枝的方法，染料的着色强度，又保证耐水牢度；另一方面丙烯酸树脂做母体，保证了相容性，从而改善了柔韧性；
2、如果不采用接枝的方式的话，颜料跟树脂通过简单的物理混合，在树脂成膜后，一定会有一部分颜料在膜的表面，此时耐摩擦牢度会比较低，而采用染料与成膜树脂化学键结合后，牢度会特别高。
[具体实施方式]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1～6组份a所用高分子染料的结构用丙烯酸树脂的单体接枝，反应机理如i所示：
其中r为带-nh-基团的化合物，如聚酰胺，聚酰亚胺，其中n＝2000-8000，优选3000-4000
对比例1～6组份a所用未接枝高分子染料；
实施例1～6与对比例1～6所用组份b为同一例组份b。
实施例1～6和对比例1～6的具体制备步骤如下：
组份a：
一、预留去离子水总量的20wt.％，将去离子水总量的80wt.％、全部的丙烯酸树脂、全部的聚醚改性聚二甲基硅氧烷润湿剂、全部的高分子嵌段共聚物及全部的水溶性有机溶剂在分散机中以500～800r/min转速分散15～20min，得到预混合液；
二、将分散机转速调至300～400r/min，将全部的高分子染料接枝物加入步骤一中所得的预混合液中，搅拌均匀后加入全部的功能性助剂，调节高分子染料接枝物分散体混合液的ph至8.0～9.0之间，得到高分子染料接枝物分散体混合液；
三、将步骤二中所得高分子染料接枝物分散体混合液在2000～3000r/min的转速下进行分散30min，并于分散过程中加入步骤一中预留的20wt.％去离子水，得到预研磨高分子染料接枝物分散体；
四、将步骤三所得预研磨高分子染料接枝物分散体在卧式研磨机中进行研磨，研磨介质为粒径0.8～1.0mm的氧化锆珠，连续研磨，以激光粒径仪进行测试，当高分子染料接枝物的平均粒径1um时结束研磨，得到高分子染料接枝物分散体；
五、对步骤四所得高分子染料接枝物分散体进行过滤、脱泡，得所需的组份a。
六、将占组分b总重量的46～53％的丙烯酸树脂、0.6～1.0％的聚醚改性聚二甲基硅氧烷润湿剂、0.3～0.6％聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体流平剂、5.0～12.0％的水溶性有机溶剂、0.8～3.0％功能性助剂、余量的去离子水在分散机中以500～800r/min转速分散15～20min，得到预混合液；其中的水溶性有机溶剂选自乙丙醇、正丁醇醇、二丙二醇甲醚中的至少一种，
七、将步骤六所得预混合液，调节ph至8.0～9.0之间，得到组份b；
八、将步骤五得到的组份a，按比例添加至步骤七得到的组份b中，在分散机中以500～800r/min转速分散15～20min，得到一种低pvc深色水性漆。
实施例1～6组分组成如表1所示。其中水性有机溶剂用丙二醇、防霉杀菌剂选用浓度为1.0wt.％的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、ph调节剂用三乙醇胺。
表1.实施例1～6的组成
(单位：质量百分比)
对比例1～6主要针对实施例1和实施例6进行对比，表2为对比例1～6中各组分占高分子染料组合物总量的质量百分比。其中水性有机溶剂用丙二醇、防霉杀菌剂选用浓度为1.0wt.％的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、ph调节剂用三乙醇胺。
实施例1～6和对比例1～6制备的组份a的测试方法如下：以英国马尔文仪器有限公司的mastersizer3000型激光粒度测试该组份粒径分布，测试结果中d50表示所测颗粒中50％的粒子都能通过的最小粒径，以d50表示平均粒径；将组份a与组份b按pvc1.0制漆，用静电喷枪喷涂于马口铁板，带漆膜干燥后，根据gb/t9286-1998色漆和清漆，漆膜划格实验进行附着力测试，根据gb/t1732-1993漆膜耐冲击测定法进行耐冲击测试，根据gb/t1733-1993漆膜耐水性测定法进行耐水性测试，根据gb11186-1989漆膜颜色的测量方法，打色差，判断△l值及着色强度，着色强度以实施例为标样100％。表3和表4分别为实施例1～6和对比例1～6制备的不同pvc下水性漆根据上述方法测试的结果。
表2.对比例1～6的组成
(单位：质量百分比)
表3.实施例1～6制备的高分子染料接枝水性漆性能测试结果
注：“0级”表示较好，“1级”表示一般，“2级”表示较差。
表4.对比例1～6制备的高分子染料未接支水性漆性能测试结果
注：“0级”表示较好，“1级”表示一般，“2级”表示较差。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。