一种水性涂料组合物的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种水性涂料组合物，以重量份数计，该涂料组合物包括：60至90份的丙烯酸乳液，3至12份的成膜助剂，0.2至0.5份的消泡剂，0.3至0.6份的基材润湿剂，4至25份的抗划伤剂，0.4至0.8份的促进剂，0.4至1份的流平剂，0.1至0.5份的pH调节剂，0.2至0.5份的防腐防霉剂。本发明提供的水性涂料组合物，漆膜的抗划伤、耐醇性、耐水性以及耐污染性出色，在常用底材上面的附着力好，干燥迅速，耐高温不易返粘，具有环境友好性，且无需固化剂的使用，即可通过多种操作方式实现对产品的涂覆作业，涂覆后形成的漆膜致密性高，硬度高，耐重物冲击，水溶液或者其它常见液体不易渗透进漆膜内部，适合各种竹木家具以及工艺品的表面涂装。
【专利说明】
一种水性涂料组合物
技术领域
[0001 ]本发明涉及化工涂料领域，尤其涉及一种水性涂料组合物。
【背景技术】
[0002] 随着工业生产的发展，各种涂料尤其是能满足特定行业领域需求的功能性涂料的 需求量越来越大。
[0003] 涂料是一种含颜料或不含颜料的，用树脂及油等制成的化工产品。涂料涂覆在物 体表面上后能够干结成膜，使被涂物体的表面与环境介质相隔离，从而对被涂物体起到相 应的保护作用和装饰作用。其中，根据功能不同，涂料可以包括:装饰涂料、防腐涂料、隔热 涂料和防火涂料等。近年来，随着人们生活质量提高，对文化艺术的追求高度的提升，以及 环保意识的增强，使得水性涂料得到大量推广，同时具有预期的特殊效果且耐侵蚀性能优 异的家具漆更是受到大众的青睐。
[0004] 然而，现在的竹木家具多半是油性涂料为主，不利于环保，对人体伤害巨大，而市 面常用的水性涂料性能一般，耐化学侵蚀性差，漆膜容易被刮花，被各类液体泼洒后残留痕 迹难以去除，其次，一些水性涂料经受不了昼夜温差变化，实干后形成的漆膜容易开裂，柔 韧性较差，且耐化学品差，气味重，对环境具有不友好性，而干燥速度慢，产品高温储存后的 漆膜容易发粘等缺点，更是严重制约了高档家具的生产，也不利于水性涂料的发展。
[0005] 因此，如何改善水性涂料的性能，以促进水性涂料的发展，是本领域技术人员亟待 解决的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供了一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物性能优异，既具有 一定的硬度、抗划伤性、耐污性以及耐高温回粘，又能够在实干后不易开裂的同时达到较好 的柔韧性，具有较大的应用价值与意义。
[0007] 有鉴于此，本发明第一方面提供一种水性涂料组合物，以重量份数计，可包括： 丙烯酸乳液 60至90份； 成膜助剂 3至12份; 消泡剂 0.2至0.5份； 基材润湿剂 0.3至0.6份;
[0008] 抗划伤剂 4至25份； 促进剂 0.4至0.8份； 流平剂 0.4至1份； pH调节剂 0.1至0.5份； 防腐防霉剂 0.2至0.5份。
[0009]结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式 中，丙烯酸乳液为氟改性互穿网络IPN聚合物。
[0010]结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式， 在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，成膜助剂为醇醚类高沸点溶剂。
[0011] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式或 第二种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，消泡剂为有机硅类化 合物。
[0012] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至 第三种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，基材润 湿剂为高分子聚合物聚硅氧烷溶液。
[0013] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至 第四种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中，抗划伤 剂为纳米胶体硅分散体。
[0014] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至 第五种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中，促进剂 为氯化聚烯烃。
[0015] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至 第六种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第七种实施方式中，流平剂 为硅氧烷的聚醚改性化合物。
[0016] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至 第七种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第八种实施方式中，pH调节 剂为有机胺类化合物。
[0017] 结合本发明实施例的第一方面，或本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至 第八种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第九种实施方式中，防腐防 霉剂为苯并咪唑类化合物
[0018] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
[0019] 本发明提供了一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物为单组份型的水性涂料， 可以包括丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂、基材润湿剂、抗划伤剂、促进剂、流平剂、pH调节剂 以及防腐防霉剂，从上述组分可以看出，该水性涂料组合物在施工操作之前不需要额外加 入固化剂，从而增加了施工覆涂的灵活性，且水性涂料组合物在涂覆后，经实验结果表明具 有良好的耐温变性、附着力、尚温储存不易回粘、耐水性、耐醇性、耐喊性等性能，同时具备 优异的高硬不易开裂性、抗划伤性。
【具体实施方式】
[0020] 本发明实施例提供了一种水性涂料组合物，该水性涂料组合物性能优异，既具有 一定的硬度、抗划伤性、耐污性以及耐高温回粘，又能够在不易开裂的同时达到较好的柔韧 性，具有较大的应用价值与意义。
[0021] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0022] 本发明提供了 一种水性涂料组合物，以重量份数计，可以包括： 丙烯酸乳液 60至90份；
[0023] 成膜助剂 3至丨2份； 消泡剂 0.2至0.5份； 基材润湿剤 0.3至0.6份； 抗划伤剂 4至25份； 促进剂 04至0.8份;
[0024] 流平剂 0.4至1份;： pH调节剂 0.1至0.5份； 防腐防霉剂 0.2至0.5份。
[0025] 本发明提供的水性涂料组合物可以包括丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂、基材润湿 剂、抗划伤剂、促进剂、流平剂、pH调节剂和防腐防霉剂。该水性涂料组合物为单组份型，在 实际的使用过程中，可以不用添加固化剂组分，只需在使用前搅拌均匀，适量加入水份调节 粘度即可进行涂装。
[0026] 在本发明中，丙烯酸乳液为水性涂料组合物的主要组分，用于提供水性涂料组合 物的基本物理性能以及各种耐受性，优选的，在本发明提供的一个实施例中，丙烯酸乳液可 以为氟改性互穿网络IPN丙烯酸聚合物，具体如:深圳市长辉新材料科技有限公司的常温自 交联氟改性丙烯酸乳液LS-WBR7717W。
[0027] 在本发明中，成膜助剂的作用在于降低水性涂料组合物的最低成膜温度和玻璃态 转化温度，促使乳液胶粒融合，优选的，在本发明提供的一个实施例中，成膜助剂可以为醇 醚类高沸点溶剂，具体如：陶氏化学的二丙二醇丁醚DPNB。
[0028] 在本发明中，基材润湿剂的作用在于降低水性涂料组合物体系的表面张力，使得 该水性涂料组合物更易润湿，更易展布于底材的涂覆面，优选的，在本发明提供的一个实施 例中，基材润湿剂可以为高分子聚合物聚硅氧烷溶液，具体如:美国美利肯公司的聚醚改性 聚硅氧烷复合物BNK-NSF047。
[0029] 在本发明中，消泡剂的作用在于去除水性涂料组合物在生产过程中产生的气泡， 并且能够抑制水性涂料组合物在施工时产生的气泡，优选的，在本发明提供的一个实施例 中，消泡剂可以为有机硅类化合物，具体如：美国美利肯公司的水性消泡剂，即聚醚改性聚 硅氧烷溶液BNK-G408。
[0030] 在本发明中，抗划伤剂的作用在于使得水性涂料组合物涂覆后形成的漆膜的表面 增滑、抗划伤，并提高漆膜的表面硬度，优选的，在本发明提供的一个实施例中，抗划伤剂可 以采用纳米胶体硅分散体，具体如:美国美利肯公司的耐磨抗刮剂BNK-NSF898。
[0031] 在本发明中，促进剂的作用在于对水性涂料组合物涂覆后形成的漆膜的致密度的 提高，同时不影响其柔韧性，且重物冲击后不易开裂，增加了硬度，优选的，在本发明提供的 一个实施例中，促进剂可以采用改性氯化聚烯烃，具体如:美国美利肯公司的BNK-D6050。
[0032] 在本发明中，流平剂的作用在于降低水性涂料组合物的表面张力，使得该水性涂 料组合物在施工后，能够更快速地在底材润湿后自流平，并且不会产生橘皮、缩孔等病态现 象，优选的，在本发明提供的一个实施例中，流平剂可以采用硅氧烷的聚醚改性化合物，具 体如:美国美利肯公司的聚醚改性聚硅氧烷共聚物BNK-LK600。
[0033] 在本发明中，ρ Η调节剂的作用在于提高涂料储存稳定性，抗冻融性，改善体系粘 度，优选的，在本发明提供的一个实施例中，pH调节剂可以采用有机胺类化合物，具体如:陶 氏化学的多功能助剂AMP-95。
[0034] 在本发明中，防腐防霉剂的作用在于抑制微生物和霉菌在水性涂料组合物中的生 长，不仅保护灌装罐内的水性涂料组合物，也保护水性涂料组合物施工后形成的漆膜不受 霉菌影响而导致被涂覆产品的发霉变质，优选的，在本发明提供的一个实施例中，防腐防霉 剂可以采用苯并咪唑类化合物，具体如:美国美利肯公司的BNK-SJ11。
[0035]可以理解的是，本实施例中的丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂、基材润湿剂、抗划伤 剂、促进剂、流平剂、pH调节剂以及防腐防霉剂除了上述说明的优选内容，在实际应用中，还 可以是其它材料，只要使得水性涂料组合物的性能能够达到一致或更优的效果即可，具体 此处不做限定。
[0036] 本发明提供的水性涂料组合物，刺激性气味低，几乎无毒性，具有一定的环境友好 性，在使用过程中不需要固化剂的添加，当丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂、基材润湿剂、抗 划伤剂、促进剂、流平剂、pH调节剂以及防腐防霉剂混合后，充分搅拌均匀即可进行施工，并 可以采用喷涂，刷涂，浸涂等多种操作方式，灵活多样，且在对相关产品进行涂覆作业后，可 以形成致密的漆膜，经测试，该漆膜在常用底材上面的附着力好，干燥迅速，耐高温不易返 粘，具备优异的耐磨抗划伤性能，而且漆膜光泽不会变化，耐水，耐醇性好，水溶液或者其它 常见液体不易渗透进漆膜内部，硬度高，耐重物冲击，适合各种竹木家具以及工艺品的表面 涂装。
[0037] 为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明，其中，烯酸乳液购自深圳市长 辉新材料科技有限公司，产品牌号为LS-WBR 7717W;成膜助剂购自陶氏化学，产品牌号为 DPNB;基材润湿剂购自美国美利肯公司，产品牌号为BNK-NSF047;消泡剂购自美国美利肯公 司，产品牌号为BNK-G408;抗划伤剂购自美国美利肯公司，产品牌号为BNK-898;促进剂购自 美国美利肯公司，产品牌号为BNK-D6050 ;流平剂购自美国美利肯公司，产品牌号为BNK-LK600;pH调节剂购自陶氏化学，产品牌号为AMP-95;防腐防霉剂购自美国美利肯公司，产品 牌号为BNK-SJ11。
[0038] 实施例1
[0039] 备料:67重量份的丙烯酸乳液，6重量份的成膜助剂，0.3重量份的消泡剂，0.4重量 份的基材润湿剂，25重量份的抗划伤剂，0.4重量份的促进剂，0.4重量份的流平剂，0.2重量 份的pH调节剂，0.3重量份的防腐防霉剂。
[0040] 实施例2
[0041 ]备料:90重量份的丙烯酸乳液，4重量份的成膜助剂，0.5重量份的消泡剂，0.3重量 份的基材润湿剂，4重量份的抗划伤剂，0.4重量份的促进剂，0.4重量份的流平剂，0.2重量 份的pH调节剂，0.2重量份的防腐防霉剂。
[0042]分别将上述实施例1和实施例2所需的组分材料准备完成后，可以按照如下方法进 行调配与涂装：
[0043]先将水性涂料组合物中的组分混合，充分搅拌均匀后，即可以根据需要进行喷涂、 刷涂等操作，所涂装的底材可以为木材，竹材，石膏板等。可以理解的是，由于实施例1和实 施例2中的水性涂料组合物均是粘度较高的可刷涂操作涂料，从而不需额外添加固化剂，搅 拌均匀即可施工。其中，搅拌均匀后的水性涂料组合物没有使用时间的限制，即在施工结束 后，密封保存的水性涂料组合物可以在下次继续使用。
[0044]为了进一步说明本发明中提供的水性涂料组合物具有优异的性能，在实际应用 中，可以对实施例1和实施例2制备的水性涂料组合物在实干后形成的漆膜进行力学性能和 耐腐蚀性能等测试，测试结果如表1所示。
[0045]表1实干后的漆膜的相关测试结果
[0048] 由上述结果可知，相比于现有的高硬度单组份水性涂料，实施例1和实施例2中提 供的水性涂料组合物实干后形成的漆膜具有较好的耐候性、硬度、附着力，且高温储存不易 回粘，同时具有优异的的耐水、耐碱、耐醇等多种耐化学品侵蚀的性能，还具备较高的硬度 和抗划伤性。此外，经测试，本实施1和本实施例2中的产品可以通过R0HS标准，即《电气、电 子设备中限制使用某些有害物质指令》，从而说明本发明提供的水性涂料聚合物具有一定 的环境友好性。
[0049] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，在本申请所提供的几个实施例中，应该 理解到，所揭露的产品和方法，可以通过其它的方式实现。以上实施例仅用以说明本发明的 技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中 部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发 明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种水性涂料组合物，其特征在于，以重量份数计，包括： 丙烯酸乳液 60至90份; 成膜助剂 3至12份; 消泡剂 0.2至0.5份； 基材润湿剂 0.3至0.6份； 抗划伤剂 4至25份； 促进剂 0.4至0.8份； 流平剂 0.4至1份； pH调节剂 0.1至0.5份； 防腐防霉剂 0.2至0.5份。2. 根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述丙烯酸乳液为氟改性互穿 网络IPN聚合物。3. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述成膜助剂为醇醚类高 沸点溶剂。4. 根据权利要求1或2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化 合物。5. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述基材润湿剂为高分子 聚合物聚硅氧烷溶液。6. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述抗划伤剂为纳米胶体 娃分散体。7. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述促进剂为氯化聚烯烃。8. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述流平剂为硅氧烷的聚 醚改性化合物。9. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述pH调节剂为有机胺类 化合物。10. 根据权利要求1或2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述防腐防霉剂为苯并咪 唑类化合物。
【文档编号】C09D133/00GK106046984SQ201610554719
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】陈耀祖, 刘忱, 陈文威
【申请人】深圳市长辉新材料科技有限公司