本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性轻工业涂料及其制备方法。
背景技术
家用电器是人们日常生活中所必需的，大到空调、冰箱、洗衣机，小到剃须刀、吹风机、电水壶。随着家用电器的增多，生活中用火、用电日益频繁，家庭火灾发生率急剧攀升。同时人们会经常性的触摸家用电器，会带入一定的细菌，给家人疾病的传播制造机会。现有的水性涂料voc含量低，对环境以及人体危害很小，但是目前水性涂料的防火、抑菌效果差，严重阻碍了水性涂料在家用电器上的应用。
技术实现要素：
针对现有水性涂料的阻燃效果差、杀菌性能差等问题，本发明提供一种水性轻工业涂料。
以及，一种水性轻工业涂料的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种水性轻工业涂料，包括以下重量份数的组分：基础清漆：60-80份，水性色浆：20-40份；
其中，基础清漆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：30-40份，ph调节剂：1.5-2.5份，消泡剂：0.3-0.5份，成膜助剂：3-5份，润湿剂：0.2-0.5份，流平剂：0.2-0.5份，醋酸丁酸纤维素：1-2份，去离子水：20-30份，纳米氧化锆：0.5-2份，纳米负离子粉：0.1-3份，阻燃剂：1-8份，纳米氧化锌：0.05-0.5份，高亚氨基甲醚化氨基树脂：8-12份；
水性色浆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：10-15份，ph调节剂：0.5-0.8份，消泡剂：0.3-0.5份，分散剂：5-10份，色粉：30-50份，防沉剂：0.5-1份，助溶剂：3-5份，去离子水：20-30份。
相对于现有技术，本发明提供的水性轻工业涂料具有以下优势：
(1)本发明采取水性聚酯改性丙烯酸树脂为主要成膜物质，丙烯酸树脂的羧基与不饱和聚酯树脂的羟基以及醋酸丁酸纤维素的羟基发生反应，形成大分子链，同时与高亚氨基甲醚化氨基树脂中的氢键互相交联形成立体结构，氢键增强，交联密度增大，且醋酸丁酸纤维素与丙烯酸树脂具有较好的相容性，因此得到的使漆膜具有优异的硬度、附着力、耐冲击性和耐磨性；
(2)纳米氧化锆、纳米氧化锌和纳米负离子粉被成膜物质形成的立体结构吸附，增加漆膜的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、抗菌性和空气净化的能力；
(3)阻燃剂与成膜物质形成的立体结构相互作用，使阻燃剂更好地发挥作用，增加漆膜的阻燃性能。
具体的，优选地，所述水性聚酯改性丙烯酸树脂采用苯酐和顺酐与多元醇反应制得不饱和聚酯树脂，再与丙烯酸单体及苯乙烯聚合得到。
优选地，所述消泡剂为质量比为0.9-1.1:0.9-1.1的磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂与有机硅类消泡剂的混合物。
磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂的铺展能力很强，能瞬间使泡沫大量破裂，达到消泡作用，但由于磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂极易溶解于溶液中而失去消泡作用，因而其抑泡能力很弱，单独作为消泡剂使用时需要连续不断地添加或增加来维持消泡作用；有机硅类消泡剂难以与水及多数有机溶剂混溶，不易溶入各种发泡介质，因此可以在相当长的时间内发挥消泡抑泡作用。本发明实施例将两种消泡剂混合使用，在发挥快速消泡作用的同时，还能维持较长时间的消泡、抑泡作用。
优选地，所述ph调节剂为二甲基乙醇胺。
优选地，所述成膜助剂为异丙醇、丙二醇丁醚或乙醇的至少一种。
优选地，所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
优选地，所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
优选地，所述分散剂为丙烯酸嵌段共聚物；和/或
优选地，所述防沉剂为硅酸镁锂。
硅酸镁锂具有增稠性和触变性，且吸附能力强，具有良好的乳化效果和成膜效果，
进一步地，本发明还提供一种水性轻工业涂料的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按照基础清漆的配比，将各组分混料处理得到基础清漆；
步骤b、按照水性色浆的配比，将各组分混料处理得到水性色浆；
步骤c、将所述水性色浆加入到基础清漆中，分散处理，过滤得到所述水性轻工业涂料。
相对于现有技术，本发明提供的水性轻工业涂料的制备方法，制备方法简单，过程容易控制，能根据客户要求添加不同颜色色浆，进行调色，适用于工业化生产。
具体的，优选地，所述步骤a中混料处理的过程为：按照基础清漆的配比，将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与成膜助剂以300-600rpm的速度分散5-10min，得到第一混合物；
向第一混合物中加入去离子水、消泡剂、润湿剂与流平剂，以600-800rpm的速度分散10-20min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入纳米氧化锆、纳米负离子粉、阻燃剂与纳米氧化锌，以800-1000rpm的速度分散10-15min，得到第三混合物；
向第三混合物中加入高亚氨基甲醚化氨基树脂与醋酸丁酸纤维素，以1000-1200rpm的速度搅拌10-15min得到基础清漆。
优选地，所述步骤b中混料处理的过程为：按照水性色浆的配比，将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与助溶剂以300-600rpm的速度分散5-10min，得到第四混合物；
向第四混合物中加入去离子水、消泡剂、分散剂，以600-800rpm的速度分散10-20min，得到第五混合物；
向第五混合物种加入色粉、防沉剂，以1000-1200rpm的速度分散10-20min，研磨至细度≤5μm，得到水性色浆。
优选地，所述步骤c中分散处理的条件为：以600-800rpm的速度搅拌10-15min。
优选地，所述步骤c中以180-200目的滤布过滤。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供一种水性轻工业涂料，包括基础清漆和水性色浆，其中，基础清漆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：30份，ph调节剂：1.5份，消泡剂：0.3份，成膜助剂：3份，润湿剂：0.2份，流平剂：0.2份，醋酸丁酸纤维素：1份，去离子水：20份，纳米氧化锆：0.5份，纳米负离子粉：0.1份，阻燃剂：1份，纳米氧化锌：0.05份，高亚氨基甲醚化氨基树脂：8份；水性色浆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：10份，ph调节剂：0.5份，消泡剂：0.3份，分散剂：5份，色粉：30份，防沉剂：0.5份，助溶剂：3份，去离子水：20份。
将上述基础清漆60份与水性色浆30份混料，即得所述水性轻工业涂料。
上述水性聚酯改性丙烯酸树脂为上海澍瑞化工的ac-8200；上述消泡剂为质量比为0.9:1.1的磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂与有机硅类消泡剂的混合物，可选择质量比为0.9:1.1的moussex公司的941pl与byk-028的混合物；上述成膜助剂为异丙醇；上述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂，可选择tego-100；上述纳米氧化锆为南京天行新材料有限公司的tgp-m100纳米氧化锆；上述纳米氧化锌为南通达西浓纳米科技有限公司的纳米氧化锌粉体；上述纳米负离子粉为东莞市腾美纳米新材料有限公司的tm-310负离子粉；上述阻燃剂为东莞市道尔新材料科技有限公司的阻燃剂doher-8319；上述分散剂为丙烯酸嵌段共聚物，可选择efka4585；上述防沉剂为硅酸镁锂，可选择
上述一种水性轻工业涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的组分配比称取各组分；
步骤b、按照基础清漆的配比，将称取的各组分混料处理得到基础清漆，具体过程如下：
将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与成膜助剂以500rpm的速度分散8min，得到第一混合物；
向第一混合物中加入去离子水、消泡剂、润湿剂与流平剂，以700rpm的速度分散15min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入纳米氧化锆、纳米负离子粉、阻燃剂与纳米氧化锌，以900rpm的速度分散13min，得到第三混合物；
向第三混合物中加入高亚氨基甲醚化氨基树脂与醋酸丁酸纤维素，以1100rpm的速度搅拌13min得到基础清漆。
步骤c、按照水性色浆的配比，将称取的各组分混料处理得到水性色浆，具体过程如下：
将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与助溶剂以500rpm的速度分散8min，得到第四混合物；
向第四混合物中加入去离子水、消泡剂、分散剂，以700rpm的速度分散15min，得到第五混合物；
向第五混合物种加入色粉、防沉剂，以1100rpm的速度分散15min，研磨至细度≤5μm，得到水性色浆。
步骤d、将所述水性色浆加入到基础清漆中，以700rpm的速度搅拌13min分散处理，调色，200目的滤布过滤过滤得到所述水性轻工业涂料。
实施例2
本发明实施例提供一种水性轻工业涂料，包括基础清漆和水性色浆，其中，基础清漆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：35份，ph调节剂：2份，消泡剂：0.5份，成膜助剂：4份，润湿剂：0.3份，流平剂：0.4份，醋酸丁酸纤维素：1.5份，去离子水：25份，纳米氧化锆：1份，纳米负离子粉：1份，阻燃剂：4份，纳米氧化锌：0.3份，高亚氨基甲醚化氨基树脂：10份；水性色浆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：13份，ph调节剂：0.6份，消泡剂：0.4份，分散剂：7份，色粉：42份，防沉剂：0.8份，助溶剂：4份，去离子水：25份。
将上述基础清漆70份与水性色浆20份混料，即得所述水性轻工业涂料。
上述水性聚酯改性丙烯酸树脂为上海澍瑞化工的ac-8200；上述消泡剂为质量比为1.0:1.0的磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂与有机硅类消泡剂的混合物，可选择质量比为1.0:1.0的moussex公司的941pl与byk024的混合物；上述成膜助剂为丙二醇丁醚；上述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂，可选择afcona-3031；上述纳米氧化锆为南京天行新材料有限公司的tgp-m100纳米氧化锆；上述纳米氧化锌为南通达西浓纳米科技有限公司的纳米氧化锌粉体；上述纳米负离子粉为东莞市腾美纳米新材料有限公司的tm-310负离子粉；上述阻燃剂为东莞市道尔新材料科技有限公司的阻燃剂doher-8319；上述分散剂为丙烯酸嵌段共聚物，可选择efka4585；上述防沉剂为硅酸镁锂，可选择
上述一种水性轻工业涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的组分配比称取各组分；
步骤b、按照基础清漆的配比，将称取的各组分混料处理得到基础清漆，具体过程如下：
将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与成膜助剂以300rpm的速度分散10min，得到第一混合物；
向第一混合物中加入去离子水、消泡剂、润湿剂与流平剂，以800rpm的速度分散10min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入纳米氧化锆、纳米负离子粉、阻燃剂与纳米氧化锌，以800rpm的速度分散15min，得到第三混合物；
向第三混合物中加入高亚氨基甲醚化氨基树脂与醋酸丁酸纤维素，以1200rpm的速度搅拌10min得到基础清漆。
步骤c、按照水性色浆的配比，将称取的各组分混料处理得到水性色浆，具体过程如下：
将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与助溶剂以300rpm的速度分散10min，得到第四混合物；
向第四混合物中加入去离子水、消泡剂、分散剂，以800rpm的速度分散10min，得到第五混合物；
向第五混合物种加入色粉、防沉剂，以1000rpm的速度分散20min，研磨至细度≤5μm，得到水性色浆。
步骤d、将所述水性色浆加入到基础清漆中，以800rpm的速度搅拌10min分散处理，调色，180目的滤布过滤过滤得到所述水性轻工业涂料。
实施例3
本发明实施例提供一种水性轻工业涂料，包括基础清漆和水性色浆，其中，基础清漆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：40份，ph调节剂：2.5份，消泡剂：0.4份，成膜助剂：5份，润湿剂：0.5份，流平剂：0.5份，醋酸丁酸纤维素：2份，去离子水：30份，纳米氧化锆：2份，纳米负离子粉：3份，阻燃剂：8份，纳米氧化锌：0.5份，高亚氨基甲醚化氨基树脂：12份；水性色浆包括以下重量份数的组分：水性聚酯改性丙烯酸树脂：15份，ph调节剂：0.8份，消泡剂：0.8份，分散剂：10份，色粉：50份，防沉剂：1份，助溶剂：5份，去离子水：30份。
将上述基础清漆80份与水性色浆40份混料，即得所述水性轻工业涂料。
上述水性聚酯改性丙烯酸树脂为上海澍瑞化工的ac-8200；上述消泡剂为质量比为1.0:0.9的磷酸脂类疏水性消泡抑泡剂与有机硅类消泡剂的混合物，可选择质量比为1.0:0.9的moussex公司的941pl与byk028的混合物；上述成膜助剂为乙醇；上述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂，可选择质量比为1:1的tego-100与afcona-3031的混合物；上述纳米氧化锆为南京天行新材料有限公司的tgp-m100纳米氧化锆；上述纳米氧化锌为南通达西浓纳米科技有限公司的纳米氧化锌粉体；上述纳米负离子粉为东莞市腾美纳米新材料有限公司的tm-310负离子粉；上述阻燃剂为东莞市道尔新材料科技有限公司的阻燃剂doher-8319；上述分散剂为丙烯酸嵌段共聚物，可选择efka4585；上述防沉剂为硅酸镁锂，可选择
上述一种水性轻工业涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的组分配比称取各组分；
步骤b、按照基础清漆的配比，将称取的各组分混料处理得到基础清漆，具体过程如下：
将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与成膜助剂以600rpm的速度分散5min，得到第一混合物；
向第一混合物中加入去离子水、消泡剂、润湿剂与流平剂，以600rpm的速度分散20min，得到第二混合物；
向第二混合物中加入纳米氧化锆、纳米负离子粉、阻燃剂与纳米氧化锌，以800rpm的速度分散15min，得到第三混合物；
向第三混合物中加入高亚氨基甲醚化氨基树脂与醋酸丁酸纤维素，以800rpm的速度搅拌15min得到基础清漆。
步骤c、按照水性色浆的配比，将称取的各组分混料处理得到水性色浆，具体过程如下：
将称取的水性聚酯改性丙烯酸树脂、ph调节剂与助溶剂以600rpm的速度分散5min，得到第四混合物；
向第四混合物中加入去离子水、消泡剂、分散剂，以600rpm的速度分散20min，得到第五混合物；
向第五混合物种加入色粉、防沉剂，以1200rpm的速度分散10min，研磨至细度≤5μm，得到水性色浆。
步骤d、将所述水性色浆加入到基础清漆中，以600rpm的速度搅拌15min分散处理，调色，200目的滤布过滤过滤得到所述水性轻工业涂料。
为了更好的说明本发明实施例提供的水性轻工业涂料的特性，下面将实施例1、2、3制备的水性轻工业涂料进行性能检测，检测结果如下表1所示。
表1性能检测结果
从表1可以明显看出，本发明制备的水性轻工业涂料具有爽滑的手感，绚丽的外观，并且具有优异的阻燃、抗菌、耐磨性、耐候性、附着力和耐冲击性，同时具有优异的耐污渍性，具有自清洁效果，防指纹、油污等印记，保持表面光洁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。