一种水性珠光材料的制作方法

文档序号:14240350阅读:576来源:国知局

本发明涉及珠光材料领域,尤其涉及一种水性珠光材料。



背景技术:

珠光材料,由数种金属氧化物薄层包覆云母构成,改变金属氧化物薄层,就能产生不同的珠光效果。珠光材料与其它材料相比,其特有的柔和的珍珠光泽有着无可比拟的效果。特殊的表面结构,高折光指数和良好的透明度使其在透明的介质中,创造出与珍珠光泽、金属光泽相同的效果。珠光材料是作为提高产品附加价值的高亮度材料,其能够提高产品色泽的鲜艳程度,也可以改变色彩呈色效果,是用于包装行业、印刷行业的新型材料。

目前,在工厂的生产过程中,需要对生产的产品进行包装,要使产品具有银色、珠光或各种彩色闪烁效果,根据产品自身的材质为基础,通常会采用电镀的方式实现。电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺,从而起到防止金属氧化锈蚀或者提高金属的美观程度的作用。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属或abs塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。

从上述对产品的包装过程可以看出,电镀生产中利用的是电解原理,会大量使用强酸、强碱、盐类和有机溶剂等化学药品,在作业过程中会散发出大量有毒有害气体,极易发生中毒、灼伤,以致燃烧爆炸事故,严重危害工人的身体健康。并且,电镀过程包括电镀前预处理、电镀及镀后处理等,这种包装方式工艺复杂,不易操作,因此,现有的能够使产品有银色、珠光或各种彩色闪烁效果的包装方式,对人体危害极大且包装工艺复杂,不利于包装行业的快速发展,无法满足工厂对于产品包装的需求,也无法满足消费者对产品美学的追求。



技术实现要素:

本发明提供了一种水性珠光材料,以解决为使产品实现银色、珠光或各种彩色闪烁效果,现有包装技术对人体健康危害较大,且工艺复杂的问题。

本发明实施例提供了一种水性珠光材料,所述水性珠光材料按重量份数包括以下组分:

丙烯酸乳液450-499份,50wt%酒精210-250份,珠光粉140-180份,消泡剂0.5-2份,润湿剂0.5-1.5份,分散剂19-24份,防沉剂29-34份,蜡乳液38-43份。

可选地,所述水性珠光材料按重量份数包括以下组分:

丙烯酸乳液490份,50wt%酒精250份,珠光粉180份,消泡剂1份,润湿剂1份,分散剂20份,防沉剂30份,蜡乳液40份。

可选地,所述丙烯酸乳液为醋-丙乳液、苯-丙乳液、纯丙乳液、硅-丙乳液或叔碳酸酯乳液中的一种或一种以上的混合物。

可选地,所述珠光粉粒径为10μm-30μm,所述珠光粉表面设置有至少一层金属氧化物,所述金属氧化物为氧化铝、二氧化锡、二氧化钛、氧化铁、氧化锑、氧化锌中的一种或几种。

可选地,所述润湿剂为聚羧酸胺盐和聚丙烯酸胺盐润湿剂中的一种或几种的混合物。

可选地,所述分散剂为聚丙烯酸盐类分散剂。

可选地,所述消泡剂的型号为agitan315或agitane255。

可选地,所述防沉剂为有机改性膨润土、气相sio2或二者的混合物。

可选地,还包括防霉剂20-30份,填料0-100份。

可选地,所述防霉剂包括型号为qk20、lxe、rocima623、rocimacf1100和rocima342中的一种或多种,所述填料为滑石粉、云母粉、天然重晶石粉、方解石粉、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钙、沉淀硫酸钡中的一种或几种的混合物。

由以上技术方案可知,本发明实施例提供的一种水性珠光材料,以水为介质,无毒、无味,不污染环境、不会带来因有机溶剂挥发、有毒有害气体的释放,而对人身体健康造成危害,从而引发劳动保护问题和生产事故;珠光粉均匀分散于丙烯酸乳液中,能够较好地呈现珠光特性和金属光泽,使需要包装的产品呈现银色、珠光或各种彩色闪烁效果等,且不带来污染。酒精的加入能够加速涂膜的干燥速度,使流平性良好;消泡剂能够消除水性珠光材料在生产和施工过程中产生的泡沫,润湿剂起到润湿的功能,改善涂布效果;蜡乳液使涂膜更加爽滑;分散剂、防沉剂能够防止相分离,使体系稳定;丙烯酸乳液流动性好,由于聚合物以彼此孤立的乳胶粒形式分散在水相中,即使在高聚合物浓度的情况下,其流动性也非常好,涂敷面积大、涂膜薄,并可以得到高质量的涂膜;施工方便快捷,机具易于清洗。原料配合合理,水性珠光材料涂层性能优良,具有很好的弹性和曲挠性,和水泥、木材、石料、金属等具有很高的粘附强度,还具有良好的耐老化性、耐候性、耐水性、耐碱性、耐腐蚀性等性能,良好的透水透气性,当涂膜内外温差大时,不会起泡和脱落。水性珠光材料具有很好的施工性能,流动性好,既可以刷涂,又可以辊涂、喷涂,施工方便。因此,本发明实施例提供的水性珠光材料,基本不会威胁人们的身体健康,且制备方法和包装工艺简单,容易实现,减轻工人的身体负担。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种水性珠光材料,所述水性珠光材料按重量份数包括以下组分:

丙烯酸乳液450-499份,50wt%酒精210-250份,珠光粉140-180份,消泡剂0.5-2份,润湿剂0.5-1.5份,分散剂19-24份,防沉剂29-34份,蜡乳液38-43份。

可选地,所述丙烯酸乳液为醋-丙乳液、苯-丙乳液、纯丙乳液、硅-丙乳液或叔碳酸酯乳液中的一种或一种以上的混合物。

可选地,所述分散剂为聚丙烯酸盐类分散剂。

丙烯酸乳液的作用是为水性珠光材料提供成膜物质,产生镭射效果,提高水性珠光材料在被包装材料上的粘附力。丙烯酸乳液自身能形成透明膜,同时又能抓住珠光粉,附着在基材上形成涂膜,从而提供涂层基本的物理性能。丙烯酸乳液在乳液涂料中作为基料,开膜后抓住珠光粉,附着在物体表面形成涂膜,提供涂层基本物理性能及各种耐受性,是水性珠光材料中最关键的组份。丙烯酸乳液是在表面活性剂存在下进行聚合反应所制备的聚合物水分散体。丙烯酸乳液的分子量高,并且分子量分布较窄,所以作为水性珠光材料的成膜物有较好的机械性能。

50wt%酒精,本身是作为水性溶剂出现,酒精的加入使水性珠光材料涂膜后,能够快速干燥,且涂膜的流平性好。50wt%是通过多次的试验获得的能够使水性珠光材料能够涂膜的且干燥速度较快的最佳比例,50wt%酒精的加入量较大,能够在包装物品涂膜过程中,提供更好的施工效果,减轻工人的施工压力。

珠光粉的作用是提高水性珠光材料的光洁度。珠光粉属于珠光颜料,具有良好的分散性和良好的物理、化学特性,能够为水性珠光材料带来优异的珠光效果和金属光泽,是制备水性珠光材料必不可少的重要原料。珠光粉随其颗粒的大小不同,在使用中表现出不同的效果。总的来说,颗粒越大,闪烁效果越强,而对底色的遮盖力越弱;反之颗粒越小,对底色的遮盖力越强,光泽越柔和。改变金属氧化物的厚度,或者金属氧化物的种类,都会带来色彩变化。所述珠光粉粒径为10μm-30μm,所述珠光粉表面设置有至少一层金属氧化物,所述金属氧化物为氧化铝、二氧化锡、二氧化钛、氧化铁、氧化锑、氧化锌中的一种或几种。本发明实施例中不对所采用的珠光粉做进一步地限制,根据使用情况不同,所要包装的产品的种类差异,灵活选择珠光粉的种类。

消泡剂,顾名思义,作用是消除水性珠光材料中形成的泡沫。水性珠光材料在制造和施工过程中都会产生泡沫,“泡冠”会延长生产时间并降低生产设备的有效容积。泡沫也会对施工过程产生影响,使涂膜在于燥后产生各种表面缺陷。传统水性涂料消泡剂一般分为三大类矿物油类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂和其他类消泡剂。近几年,开发分子级消泡剂。这种消泡剂是将消泡活性物质直接接枝在载体物质上形成聚合物。该聚合物分子链上带有湿润作用的羟基,消泡活性物质分布在分子四周,活性物质不易聚集,与体系相容性良好。这类分子级消泡剂有矿物油类,如foamstaraio;含硅类,如foamstara30;以及非硅非油聚合物类,如foamstarmf系列。另据报道,这种分子级消泡剂是以超接枝星形聚合物作为不相容表面活性剂,在水性涂料应用中取得很好结果。为满足零voc的需要,也有不含voc的消泡剂,如agitan315、agitane255等。本发明实施例采用的消泡剂就是agitan315或agitane255,有助于制备更加环保的水性珠光材料。

润湿剂能降低液体和固体间的表面张力,能使固体表面被液体所润湿,防止珠光粉颗粒聚结,有助于保持水性珠光材料的分散稳定性,并可以改善水性珠光材料的流动性。润湿剂主要是减少完成分散过程所需的时间和(或)能量,同时使颜料分散体稳定。水性珠光材料中颜填料的分散稳定包括润湿、分散和稳定三个过程。润湿剂是结构中带有亲水基、亲油基两个基团的表面活性剂。润湿剂可分为聚电解质高分子化合物或阴离子羧酸、非离子化合物等几类。此类润湿剂主要通过以下两种作用来保持珠光粉的分散性和稳定性:(1)控制珠光粉粒子表面上吸附的电荷,由于带有相同电荷而相互排斥,带电的珠光粉颗粒在库仑排斥力作用下来维持水性珠光材料的分散稳定性。(2)珠光粉颗粒的表面形成一种稳定的吸附层,阻止珠光粉颗粒相互接近,起到一种空间位阻效应而提高珠光粉的分散性,从而改善涂膜的外观装饰性并增加水性珠光材料的商品价值。本发明实施例所述润湿剂为聚羧酸胺盐和聚丙烯酸胺盐润湿剂中的一种或几种的混合物,较佳地为润湿剂cf-10和/或润湿剂x-405,能够使水性珠光材料表面润湿,有利于涂布。

分散剂的作用是使珠光粉在水性珠光材料中均匀分散。本发明实施例所述分散剂为聚丙烯酸盐类分散剂,本发明中不做更具体的限制,只要是该种类分散剂即可,例举选择sn5040作为实施例中分散剂。

防沉剂的作用是防止珠光粉下沉,保证水性珠光材料体系稳定,避免分层现象产生。防沉剂在本发明中充当水性珠光材料的流变控制剂,它使水性珠光材料具有触变性,黏度大幅度提高。本发明实施例所述防沉剂为有机改性膨润土、气相sio2或二者的混合物。有机改性膨润土是以天然蒙脱石主要是水辉石为原料,与鎓盐(如季铵盐)反应而成,其防止沉淀的机理是改变体系的流变性能,使其具有触变性,从而防止颜料沉降。气相二氧化硅是四氯化硅在氢氧焰中水解制得的。它粒度小,比表面积大,表面上带有硅烷醇基团。这些硅烷醇基可与邻近的气相二氧化硅颗粒间相互作用而形成氢键,氢键作用使其形成触变形结构。气相二氧化硅是一种理想的防沉剂,对于防止本水性珠光材料体系中珠光粉的沉淀非常有效。

蜡乳液可起到提高涂膜的抗划伤性能、表面疏水性能以及抗粘防污性能,使涂膜更加爽滑。蜡乳液是天然蜡与合成蜡等材料在乳化剂的作用分散于水中的一种多相体系的乳液,制备方法主要是相转化的乳化法。

可选地,所述水性珠光材料按重量份数包括以下组分:

丙烯酸乳液490份,50wt%酒精250份,珠光粉180份,消泡剂1份,润湿剂1份,分散剂20份,防沉剂30份,蜡乳液40份。

通过合理的配比,利用丙烯酸乳液为成膜物质,产生镭射效果,提高粘附力。珠光粉为水性材料提供光泽,提高光洁度,二者配比须严格调控,发挥各自效果优势,防止互相影响。润湿剂、分散剂、防沉剂、蜡乳液作为助剂,用量需控制在合理的区间内,防止整个组分出现相分离或者过度稀释等,影响涂布效果,防止涂膜出现颗粒等,影响产品包装外观。应控制在消泡剂用于消除泡沫,也要根据所添加的相关助剂的情况选取用量,防止加入过多影响对其他助剂造成影响和增加成本,过少泡沫未完全抑制,产品使用时泡沫仍无法消散,影响观感和实用效果。50wt%酒精中能够作为溶剂使用,且酒精的挥发能够有利于涂膜的快速干燥,使流平性变好。加入过多影响涂膜的干燥速度,影响水性珠光材料固含量,过少,会导致涂膜困难,涂膜效果变差。

本发明另一实施例提供的水性珠光材料,在上一实施例的基础上,还包括防霉剂20-30份,填料0-100份。

所述防霉剂包括型号为qk20、lxe、rocima623、rocimacf1100和rocima342中的一种或多种,所述填料为滑石粉、云母粉、天然重晶石粉、方解石粉、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钙、沉淀硫酸钡中的一种或几种的混合物。

防霉剂的作用是杀灭水性珠光材料中的霉变成分。水性珠光材料中的很多物质往往可以成为各种微生物的营养来源,在适当的潮气、温度下,水性珠光材料容易霉化、变质。使用防霉剂,能够延长水性珠光材料的保质期,一般能延长3个月到6个月。

填料可用以调整水性珠光材料的光泽、质地、悬浮性、粘度等。白色填充颜料是折光指数相当低的矿物性物料,互相之间的区别在于组成、粒径和粒形,能够在低成本的基础上,赋予水性珠光材料涂层一种“高干遮盖”效应(空气/颜料界面间)。当需要涂膜完全透明时,可不添加填料,即填料量为0份,当需要一定的遮盖力时,根据使用情况,添加填料,但用量过多,会导致水性珠光材料的光泽、质地等下降,涂膜困难等,因此应适量添加。

本发明实施例提供的水性珠光材料,具体的制备方法为:

s1、将分散剂、润湿剂加入分散缸内,低速搅拌后,加入珠光粉、填料,高速分散到一定细度,需要的话可以用研磨机进行研磨;

s2、分散或研磨完后降速,加50wt%酒精降温,加入消泡剂开始消泡,消泡完成后再加入防沉剂、防霉剂、蜡乳液等需要的助剂;

s3、最后加入丙烯酸乳液配制成水性珠光材料,整个过程密封操作,得到的水性珠光材料立即密封保存,防止酒精挥发,影响材料质量。

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的一种水性珠光材料进行清楚、完整的描述:

实施例1

一种水性珠光材料,包括以下组分:丙烯酸乳液49kg,50wt%酒精25kg,珠光粉18kg,消泡剂0.1kg,润湿剂0.1kg,分散剂2kg,防沉剂3kg,蜡乳液4kg,防霉剂2.5kg,填料7kg。

s1、将分散剂2kg、润湿剂0.1kg加入分散缸内,低速搅拌后,加入珠光粉18kg、填料7kg,用研磨机进行研磨;

s2、研磨完后降速,加50wt%酒精降温25kg,加入消泡剂0.1kg开始消泡,消泡完成后再加入防沉剂3kg、防霉剂2.5kg、蜡乳液4kg等需要的助剂;

s3、最后加入丙烯酸乳液49kg配制成水性珠光材料,整个过程密封操作,得到的水性珠光材料立即密封保存,防止酒精挥发,影响材料质量。

通过合理的配比,珠光粉用量较大时,利用大量的成膜物质丙烯酸乳液,和更多的溶剂50wt%的酒精,使整个组分基本处于稳定体系。增加更多的填料,提高水性珠光材料的遮盖力,利用研磨机将固体组分充分研磨,防止颗粒大小不均,影响美观。润湿剂、分散剂、防沉剂、蜡乳液作为助剂,用量控制在合理的区间内,防止整个组分出现相分离或者过度稀释等,影响涂布效果,防止涂膜出现颗粒等,影响产品包装外观。消泡剂用于消除泡沫,根据所添加的相关助剂的情况选取用量,防止加入过多对其他助剂造成影响和增加成本,过少泡沫未完全抑制,产品使用时泡沫仍无法消散,影响观感和实用效果。实际产生柔和的珠光色彩,容易施工,施工过程中基本无不适气味,涂膜较快干燥,且表面光滑平顺,无气泡和划痕。

实施例2

一种水性珠光材料,包括以下组分:丙烯酸乳液45kg,50wt%酒精25kg,珠光粉18kg,消泡剂0.2kg,润湿剂0.15kg,分散剂2.4kg,防沉剂3.4kg,蜡乳液4.3kg。

s1、将分散剂2.4kg、润湿剂0.15kg加入分散缸内,低速搅拌后,加入珠光粉18kg,高速分散到一定细度;

s2、分散完后降速,加50wt%酒精25kg降温,加入消泡剂0.2kg开始消泡,消泡完成后再加入防沉剂3.4kg、蜡乳液4.3kg等需要的助剂;

s3、最后加入丙烯酸乳液配45kg制成水性珠光材料,整个过程密封操作,得到的水性珠光材料立即密封保存,防止酒精挥发,影响材料质量。

通过合理的配比,未加入填料,希望得到较为透明的体系,润湿剂、分散剂、防沉剂、蜡乳液作为助剂,用量控制在合理的区间内,防止整个组分出现相分离或者过度稀释等,影响涂布效果,防止涂膜出现颗粒等,影响产品包装外观。消泡剂用于消除泡沫,根据所添加的相关助剂的情况选取用量,防止加入过多对其他助剂造成影响和增加成本,过少泡沫未完全抑制,产品使用时泡沫仍无法消散,影响观感和实用效果。实际产生较为透明且柔和的金属色彩,容易施工,施工过程中基本无不适气味,涂膜较快干燥,且表面光滑平顺,无气泡和划痕。

实施例3

一种水性珠光材料,包括以下组分:丙烯酸乳液45kg,50wt%酒精25kg,珠光粉14kg,消泡剂0.2kg,润湿剂0.15kg,分散剂2.4kg,防沉剂3.4kg,蜡乳液4.3kg,填料10kg,防霉剂2kg。

s1、将分散剂2.4kg、润湿剂0.15kg加入分散缸内,低速搅拌后,加入珠光粉14kg、填料10kg,高速分散到一定细度,用研磨机进行研磨;

s2、研磨完后降速,加50wt%酒精25kg降温,加入消泡剂0.2kg开始消泡,消泡完成后再加入防沉剂3.4kg、防霉剂2kg、蜡乳液4.3等需要的助剂;

s3、最后加入丙烯酸乳液45kg配制成水性珠光材料,整个过程密封操作,得到的水性珠光材料立即密封保存,防止酒精挥发,影响材料质量。

通过合理的配比,加入大量填料,少量的珠光粉,丙烯酸乳液减少和酒精用量增加,利用研磨机将固体组分充分研磨,防止颗粒大小不均,影响美观。润湿剂、分散剂、防沉剂、蜡乳液作为助剂,用量控制在合理的区间内,防止整个组分出现相分离或者过度稀释等,影响涂布效果,防止涂膜出现颗粒等,影响产品包装外观。消泡剂用于消除泡沫,根据所添加的相关助剂的情况选取用量,防止加入过多对其他助剂造成影响和增加成本,过少泡沫未完全抑制,产品使用时泡沫仍无法消散,影响观感和实用效果。实际填料遮盖力强,色彩浓烈,容易施工,施工过程中基本无不适气味,涂膜较快干燥,且表面光滑平顺,无气泡和划痕。

实施例4

一种水性珠光材料,包括以下组分:丙烯酸乳液47kg,50wt%酒精22kg,珠光粉16kg,消泡剂0.1kg,润湿剂0.1kg,分散剂2kg,防沉剂3kg,蜡乳液3.9kg、防霉剂2.5kg。

s1、将分散剂2kg、润湿剂0.1kg加入分散缸内,低速搅拌后,加入珠光粉16kg,高速分散到一定细度;

s2、分散完后降速,加50wt%酒精22kg降温,加入消泡剂0.1kg开始消泡,消泡完成后再加入防沉剂3kg、防霉剂2.5kg、蜡乳液3.9kg等需要的助剂;

s3、最后加入丙烯酸乳液47kg配制成水性珠光材料,整个过程密封操作,得到的水性珠光材料立即密封保存,防止酒精挥发,影响材料质量。

通过合理的配比,丙烯酸乳液、50wt%酒精、珠光粉用量适中,加防霉剂防止霉变,未加入填料,期望得到透明度较高的产品,润湿剂、分散剂、防沉剂、蜡乳液作为助剂,用量控制在合理的区间内,防止整个组分出现相分离或者过度稀释等,影响涂布效果,防止涂膜出现颗粒等,影响产品包装外观。消泡剂用于消除泡沫,根据所添加的相关助剂的情况选取用量,防止加入过多对其他助剂造成影响和增加成本,过少泡沫未完全抑制,产品使用时泡沫仍无法消散,影响观感和实用效果。实际水性珠光材料半透明有金属光泽,容易施工,施工过程中基本无不适气味,涂膜较快干燥,且表面光滑平顺,无气泡和划痕。

由以上技术方案可知,本发明实施例提供的一种水性珠光材料,以水为介质,无毒、无味,不污染环境、不会带来因有机溶剂挥发、有毒有害气体的释放,而对人身体健康造成危害,从而引发劳动保护问题和生产事故;珠光粉均匀分散于丙烯酸乳液中,能够较好地呈现珠光特性和金属光泽,使需要包装的产品呈现银色、珠光或各种彩色闪烁效果等,且不带来污染。酒精的加入能够加速涂膜的干燥速度,使流平性良好;消泡剂能够消除水性珠光材料在生产和施工过程中产生的泡沫,润湿剂起到润湿的功能,改善涂布效果;蜡乳液使涂膜更加爽滑;分散剂、防沉剂能够防止相分离,使体系稳定;丙烯酸乳液流动性好,由于聚合物以彼此孤立的乳胶粒形式分散在水相中,即使在高聚合物浓度的情况下,其流动性也非常好,涂敷面积大、涂膜薄,并可以得到高质量的涂膜;施工方便快捷,机具易于清洗。原料配合合理,水性珠光材料涂层性能优良,具有很好的弹性和曲挠性,和水泥、木材、石料、金属等具有很高的粘附强度,还具有良好的耐老化性、耐候性、耐水性、耐碱性、耐腐蚀性等性能,良好的透水透气性,当涂膜内外温差大时,不会起泡和脱落。水性珠光材料具有很好的施工性能,流动性好,既可以刷涂,又可以辊涂、喷涂,施工方便。因此,本发明实施例提供的水性珠光材料,基本不会威胁人们的身体健康,且制备方法和包装工艺简单,容易实现,减轻工人的身体负担。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

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