本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性涂料及其制备方法。
背景技术：
汽车轮毂行业对涂料的质量要求非常严格。要生产优质的汽车轮毂，需要有优质的材料、良好的涂装工艺和综合性能优异的涂料。目前绝大部分轮毂生产企业主要使用是溶剂型的工业涂料。溶剂型涂料在生产和使用过程中所释放大量有机挥发性物质(volatileorganiccompounds，voc)，其产生的污染成为排在汽车尾气之后的城市主要污染源。随着人们对环境及健康的日益重视和我国环保法律法规的不断完善和健全，水性涂料已获得了越来越广泛的应用，强制性使用环保型工业涂料已经成为大势所趋。因此作为环保型涂料的水性轮毂漆成为重点发展方向之一，而且在轮毂行业中的应用具有非常广阔的市场。但是传统的水性漆存在硬度低、施工复杂且返工重涂性能差，耐酸碱和耐候性差。所以为响应国家的环保法令以及节能减排的政策规定，针对轮毂漆的涂装要求，开发一款低有机挥发物(voc)排放、硬度高、施工性能优良且耐酸碱性能优异的水性涂料意义重大。
技术实现要素：
针对现有水性漆附着力差、施工复杂且返工重涂性能差，耐酸碱和耐候性差的问题，本发明提供一种水性涂料。
以及，本发明还提供一种水性涂料的制备方法。
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：
一种水性涂料，包括以下质量份数的组分：水性丙烯酸改性环氧树脂50-60份，高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂10-20份，ph调节剂0.1-0.5份，消泡剂0.3-0.5份，成膜助剂3-5份，基材润湿剂0.2-0.5份，流平剂0.2-0.5，去离子水20-30份，水性防沉淀剂1-2份，流变改性蜡乳液1-2份，附着力促进剂1-2份和水性铝银浆5-10份。
相对于现有技术，本发明提供的水性涂料具有以下优势：
本申请以高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂为交联剂，树脂中保留了一定量的未反应的活性氢原子，由于醚化反应完全，经缩聚反应后树脂中残留的羟甲基较少，在与水性丙烯酸改性环氧树脂进行交联反应时，也能进行自缩聚反应，交联反应的涂料热固化速度快，硬度光泽高，烘烤时能保持较好的保光保色性，重涂性能好，具有优异的耐候性、耐盐雾性和耐酸碱性。
本申请以水性丙烯酸改性环氧树脂为成膜物质，兼具有丙烯酸树脂和环氧树脂的优势，在交联的过程中能够形成致密的网络结构，同时流变改性蜡乳液、水性防沉淀剂充分与水性铝银浆进行相互作用，使得银粉在漆膜上定向好，且漆膜具有优异的物理、化学性能。
优选地，所述消泡剂为磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的混合物。
优选地，所述磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的质量比为0.8-1.2:0.8-1.2。
磷酸酯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，但由于磷酸酯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；聚醚改性有机硅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，所述成膜助剂为异丙醇、丙二醇丁醚或乙醇中的至少一种。
成膜助剂有效的降低mft(最低成膜温度)，达到高性能与低施工温度之间的平衡。
优选地，所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。
优选地，所述水性防沉淀剂为聚酰胺和酰胺蜡的混合物。
聚酰胺和酰胺蜡两者混拼能产生防止金属颜料沉降及硬沉降的针状自交联结构，具有优良的触变效果而且粘度不上升。
优选地，所述的流变改性蜡乳液为改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液。
改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液改善效应颜料的定向，减少云块状色差/花斑，可显著改善不含助溶剂的效应颜料浆的流变性和亮度。
优选地，所述水性铝银浆为二氧化硅包覆的铝银浆。
二氧化硅包裹铝银浆，铝粉排列效果优异，金属感强，在水性涂料中可有效避免铝粉裸露进而与水发生反应。
优选地，所述的ph调节剂为二甲基乙醇胺。
进一步地，本发明还提供所述水性涂料的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按照上述述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述水性丙烯酸改性环氧树脂、ph调节剂、部分成膜助剂进行第一混料处理，得到第一混料；
步骤c、向所述第一混料中加入部分去离子水、消泡剂、基材润湿剂、流平剂、水性防沉淀剂、流变改性蜡乳液和附着力促进剂，进行第二混料处理，得到第二混料；
步骤d、向所述第二混料中加入高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂进行第三混料处理，得到基础清漆；
步骤e、将水性铝银浆、剩余的去离子水和剩余的成膜助剂混合溶解，得到铝银浆预混料；
步骤f、将所述铝银浆预混料加入到所述基础清漆中，进行第四混料处理得到所述水性涂料。
相对于现有技术，本发明提供的水性涂料的制备方法，制备方法简单，过程容易控制，适宜于大生产操作。
优选地，所述铝银浆预混料中，水性铝银浆、去离子水和成膜助剂的质量比为1.8-2.2:0.7-1.3:0.7-1.3。
优选地，步骤b中，所述第一混料处理的条件为：转速600-900rpm，时间：5-10min。
主要是体系粘度较大，选择600-900rpm的搅拌速度不容易将气泡搅入体系中，而高速搅拌容易引入气泡，粘度大时，气泡不容易析出，会影响成膜性能，所以选择600-900rpm的搅拌速度。
优选地，步骤c中，所述第二混料处理的条件为：转速900-1200rpm，时间：10-20min。
体系中含有成膜物质，速率太快影响体系性能，所以选择900-1200rpm的搅拌速度使体系达到均一效果。
优选地，步骤d中，所述第三混料处理的条件为：转速1000-1300rpm，时间：10-15min。
选择1000-1300rpm的高速率进行搅拌，有助于进行分散。
优选地，步骤f中，所述第四混料处理的条件为：转速1000-1300rpm，时间：10-15min。
选择1000-1300rpm的高速率进行搅拌，有助于进行分散。
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涂料，包括以下质量份数的组分：水性丙烯酸改性环氧树脂50份，高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂10份，ph调节剂0.1份，消泡剂0.3份，成膜助剂4份，基材润湿剂0.2份，流平剂0.3，去离子水20份，水性防沉淀剂1份，流变改性蜡乳液1份，附着力促进剂1.5份和水性铝银浆5份。
上述水性丙烯酸改性环氧树脂为江门的pj6904-65a；上述高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂为氰特cymel327；上述消泡剂为质量比1:1的磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的混合物，其中磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂为moussex公司的941pl，聚醚改性有机硅消泡剂为byk-028；上述成膜助剂为质量比为1:1的异丙醇和丙二醇丁醚的混合物；上述基材润湿剂为tego的tego270；上述水性防沉淀剂为aqh-800；上述流变改性蜡乳液为bykaquatix8421；上述水性铝银浆为德国爱卡11077水性铝银浆。
上述水性涂料的制备方法包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述水性丙烯酸改性环氧树脂、ph调节剂、37.5wt％的成膜助剂在600rpm的速度下搅拌10min，得到第一混料；
步骤c、向所述第一混料中加入87.5wt％去离子水、消泡剂、基材润湿剂、流平剂、水性防沉淀剂、流变改性蜡乳液和附着力促进剂，在1200rpm的速度下搅拌10min，得到第二混料；
步骤d、向所述第二混料中加入高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂在1300rpm的速度下搅拌10min，得到基础清漆；
步骤e、将水性铝银浆、剩余的去离子水和剩余的成膜助剂混合溶解，得到铝银浆预混料；
步骤f、将所述铝银浆预混料加入到所述基础清漆中，在1300rpm的速度下搅拌10min，得到所述水性涂料。
实施例2
本发明实施例提供一种水性涂料，包括以下质量份数的组分：水性丙烯酸改性环氧树脂60份，高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂20份，ph调节剂0.5份，消泡剂0.5份，成膜助剂5份，基材润湿剂0.5份，流平剂0.5，去离子水30份，水性防沉淀剂2份，流变改性蜡乳液2份，附着力促进剂2份和水性铝银浆10份。
上述水性丙烯酸改性环氧树脂为江门的pj6904-65a；上述高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂为长春mr-625；上述消泡剂为质量比0.8:1.2的磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的混合物，其中磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂为moussex公司的941pl，聚醚改性有机硅消泡剂为byk-028；上述成膜助剂为质量比为1:1的乙醇和丙二醇丁醚的混合物；上述基材润湿剂为afcona-3588；上述水性防沉淀剂为aqh-800；上述流变改性蜡乳液为bykaquatix8421；上述水性铝银浆为德国爱卡11077水性铝银浆。
上述水性涂料的制备方法包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述水性丙烯酸改性环氧树脂、ph调节剂、30wt％的成膜助剂在800rpm的速度下搅拌8min，得到第一混料；
步骤c、向所述第一混料中加入78wt％去离子水、消泡剂、基材润湿剂、流平剂、水性防沉淀剂、流变改性蜡乳液和附着力促进剂，在900rpm的速度下搅拌20min，得到第二混料；
步骤d、向所述第二混料中加入高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂在1000rpm的速度下搅拌15min，得到基础清漆；
步骤e、将水性铝银浆、剩余的去离子水和剩余的成膜助剂混合溶解，得到铝银浆预混料；
步骤f、将所述铝银浆预混料加入到所述基础清漆中，在1000rpm的速度下搅拌15min，得到所述水性涂料。
实施例3
本发明实施例提供一种水性涂料，包括以下质量份数的组分：水性丙烯酸改性环氧树脂55份，高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂15份，ph调节剂0.3份，消泡剂0.4份，成膜助剂3份，基材润湿剂0.4份，流平剂0.2，去离子水25份，水性防沉淀剂1.5份，流变改性蜡乳液1.7份，附着力促进剂1份和水性铝银浆7份。
上述水性丙烯酸改性环氧树脂为江门的pj6904-65a；上述高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂为长春mr-625；上述消泡剂为质量比1.2:0.8的磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的混合物，其中磷酸酯类疏水性消泡抑泡剂为moussex公司的941pl，聚醚改性有机硅消泡剂为byk-028；上述成膜助剂为质量比为1:1:1的乙醇、丙二醇丁醚和异丙醇的混合物；上述基材润湿剂为afcona-3588；上述水性防沉淀剂为aqh-800；上述流变改性蜡乳液为bykaquatix8421；上述水性铝银浆为德国爱卡11077水性铝银浆。
上述水性涂料的制备方法包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述水性丙烯酸改性环氧树脂、ph调节剂、33wt％的成膜助剂在900rpm的速度下搅拌10min，得到第一混料；
步骤c、向所述第一混料中加入85wt％去离子水、消泡剂、基材润湿剂、流平剂、水性防沉淀剂、流变改性蜡乳液和附着力促进剂，在1000rpm的速度下搅拌13min，得到第二混料；
步骤d、向所述第二混料中加入高亚氨基全甲醚化三聚氰胺树脂在1100rpm的速度下搅拌12min，得到基础清漆；
步骤e、将水性铝银浆、剩余的去离子水和剩余的成膜助剂混合溶解，得到铝银浆预混料；
步骤f、将所述铝银浆预混料加入到所述基础清漆中，在1200rpm的速度下搅拌12min，得到所述水性涂料。
为了更好的说明本发明实施例提供的水性涂料的特性，下面将实施例1-3制备的水性涂料进行性能检测，检测结果如表1所示。
检测结果
从表1中，明显可以看出，本发明制备的水性涂料具有优异的耐盐雾、耐老化和耐酸碱性，并且有机挥发物(voc)排放低、硬度高，重涂性能好，非常适合用于汽车轮毂行业，满足轮毂漆的涂装要求。
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。