一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆及其制備方法，所述塑膠漆包括如下成分：熱塑性丙烯酸樹脂，水性聚氨酯乳液，二丙二醇甲醚，二丙二醇丁醚，鈦酸酯偶聯(lián)劑，穩(wěn)定劑，增稠劑，流平劑，潤濕分散劑，消泡劑，乳化劑，顏填料，去離子水。所述塑膠漆以熱塑性丙烯酸樹脂作為塑膠漆的主要成分，并配合水性聚氨酯乳液，可有效提升塑膠漆漆膜硬度，組成成分設計合理，以去離子水為溶劑進行稀釋，代替有機溶劑，對環(huán)境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身體健康。
【專利說明】
一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 塑膠漆系以熱可塑丙烯酸樹脂為基體，輔以高檔適用助劑及顏料調(diào)配而成的標準 型塑料油漆。該漆具有硬度高、光澤高、高分豐滿度、層間附著力好、易施工等特點，廣泛用 于塑料底材的產(chǎn)品涂裝。如塑料玩具、塑料日用品、電器產(chǎn)品、塑料工藝品等。
[0003] 隨著石化行業(yè)的迅猛發(fā)展，各種以不同塑料為基材的工業(yè)制品、電子產(chǎn)品、日用 品、玩具制品等等充實了我們的生活。我公司已成熟的技術，齊全配套的產(chǎn)品涉及汽車飾 配、摩托車、家用電器、電腦、電動車、吸塵器、手機、電視機、電動工具、玩具等。適用底材包 括適用于483^3、？3、1?3、？？、？(：、？￥(：、了?1?等等塑膠表面的涂裝，也可用于玻璃鋼、鋼鐵構 件、木器的涂裝及修補。鑒于塑膠產(chǎn)品在應用方面的巨大潛力和廣泛的應用范圍，十幾年來 我們的塑膠油漆研發(fā)從未停止過探索研發(fā)得腳步，大批高品質(zhì)成熟的塑膠產(chǎn)品和雄厚的技 術儲備確立了塑膠漆產(chǎn)品高品質(zhì)。
[0004] 由于丙烯酸塑膠漆具有良好的附著力和韌性，對濕熱有較好的穩(wěn)定性，適用于汽 車內(nèi)飾塑料件的涂飾和汽車塑膠件的涂飾，在市場上受到廣泛歡迎。
[0005] 然而，作為涂裝于表面的油漆，現(xiàn)有的丙烯酸塑膠漆通常會對環(huán)境帶來危害，塑膠 漆中的有機溶劑蒸氣會刺激眼睛粘膜而使人流淚。若塑膠漆中的有機溶劑與皮膚接觸會溶 解皮膚油脂而滲入組織，干擾生理機能、脫水，從而導致因皮膚干裂而感染污物及細菌。若 有機溶劑接觸皮膚表皮，會導致表皮膚角質(zhì)溶解引起表皮角質(zhì)化，刺激表皮引起紅腫及氣 泡部份。若油漆溶劑滲入人體內(nèi)，則會破壞血球及骨髓等。
[0006] 現(xiàn)有塑膠漆的有機溶劑蒸氣經(jīng)由呼吸器官吸入人體后，人往往會產(chǎn)生麻醉作用。 蒸氣吸入后大部份經(jīng)企管而達肺部，然后經(jīng)血液或淋巴液傳送至其他器官，造成不同程度 之中毒現(xiàn)象。常會對呼吸道、神經(jīng)系統(tǒng)、肺、腎、血液及造血系統(tǒng)產(chǎn)生重大毒害。
[0007] 隨著人們健康和環(huán)保意識的不斷增強，塑膠漆的水性化的趨勢銳不可擋。
[0008] 然而，雖然采用水性塑膠漆可有效減小對環(huán)境的影響，但是，作為面漆涂裝所用， 塑膠漆的漆膜硬度是一項重要指標，涂膜硬度(paint film hardness)是表示漆膜機械強 度的重要性能之一。其物理意義可理解為漆膜表面對作用其上的、另一個硬度較大的物體 所表現(xiàn)的阻力?？梢酝ㄟ^測定涂膜在較小的接觸面上承受一定質(zhì)量負荷時所表現(xiàn)出來的抵 抗變形的能力加以確定(包括由于碰撞、壓陷或擦劃等而造成的變形能力）。
[0009] 隨著市場上對工業(yè)機械設備、五金家電、農(nóng)用機械等金屬基材表面硬度要求的升 高，現(xiàn)有的塑膠漆的漆膜硬度已逐漸無法滿足使用要求。
[0010] 目前，關于塑膠漆，國內(nèi)主要存在如下專利文獻：
[0011] 專利公開號:CN104327609A，公開了一種耐磨的塑膠漆，由以下重量份數(shù)的原料制 成:20 %氨水8-15份，助溶劑5-9份，氧化鋪4-8份，雙乙酰苯胺5-7份，鈦白粉6-10份，氯化聚 丙烯5-11份，丙烯酸樹脂3-8份，氯化聚乙烯4-9份，丙酸鈉2-6份，油性蠟3-5份，二丙二醇丁 醚4-9份，氣相二氧化硅粉5-11份，礦油精6-8份。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的耐磨的塑 膠漆，在保持塑膠漆性能的同時，具有良好的耐磨性，使用壽命長。然而，該專利所提供的塑 膠漆，依然采用過多有機溶劑，在保證漆膜硬度的前提下，無法確保環(huán)保效果。
[0012] 此外，現(xiàn)有塑膠漆的涂裝方式大多采用噴涂，噴涂是通過噴槍或碟式霧化器，借助 于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法。噴涂中的主要 問題是高度分散的漆霧和揮發(fā)出來的溶劑（即揮發(fā)性有機污染物，VOCs)，既污染環(huán)境，不利 于人體健康，又浪費塑膠漆，造成經(jīng)濟損失。揮發(fā)、擴散到空氣中的塑膠漆，則形成揮發(fā)性有 機污染物，危害人體健康。在噴涂車間，塑膠漆作為揮發(fā)性有機污染物的主要來源，噴涂車 間內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機化合物濃度過高時很容易引起急性中毒，輕者會出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳 嗽、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀;重者會出現(xiàn)肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險。長 期待在揮發(fā)性有機化合物污染的噴涂車間內(nèi)，可引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)、引起 全身無力、瞌睡、皮膚瘙癢等。有的還可能引起內(nèi)分泌失調(diào)、影響性功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆及 其制備方法，所述塑膠漆以熱塑性丙烯酸樹脂作為塑膠漆的主要成分，并配合水性聚氨酯 乳液，可有效提升塑膠漆漆膜硬度，組成成分設計合理，以去離子水為溶劑進行稀釋，代替 有機溶劑，對環(huán)境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時 采用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身體健康。
[0014] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0015] -種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，所述塑膠漆包括如下重量份的成分:熱塑性丙烯 酸樹脂:30~40份，水性聚氨酯乳液:20~30份，二丙二醇甲醚:5~10份，二丙二醇丁醚:5~ 10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10~15份，穩(wěn)定劑：1~5份，增稠劑：1~5份，流平劑:1~5份，潤濕分散 劑:0.1~0.5份，消泡劑：1~5份，乳化劑:0.1~1份，顏填料：10~20份，去離子水:30~40 份。
[0016] 進一步，所述塑膠漆包括如下重量份的成分:熱塑性丙烯酸樹脂：35~40份，水性 聚氨酯乳液:20~25份，二丙二醇甲醚:5~8份，二丙二醇丁醚:7~10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10 ~13份，穩(wěn)定劑：2~5份，增稠劑：1~3份，流平劑：2~5份，潤濕分散劑:0.1~0.3份，消泡 劑:3~5份，乳化劑:0.1~0.5份，顏填料:15~20份，去離子水:35~40份。
[0017] 優(yōu)選地，所述塑膠漆包括如下重量份的成分:熱塑性丙烯酸樹脂:35份，水性聚氨 酯乳液:25份，二丙二醇甲醚:7份，二丙二醇丁醚:8份，鈦酸酯偶聯(lián)劑:12份，穩(wěn)定劑:3份，增 稠劑:2份，流平劑:4份，潤濕分散劑:0.2份，消泡劑:4份，乳化劑:0.4份，顏填料:15份，去離 子水:35份。
[0018]另，所述熱塑性丙烯酸樹脂的制備方法包括如下步驟:將10~20份甲基丙烯酸甲 酯和30~50份甲基丙烯酸環(huán)己酯加入反應釜中，升溫至70~80°C，得混合液A，保溫;將30~ 40份甲基丙烯酸酯、10~20份甲基丙烯酸、20~30份苯乙烯、20~30份過氧化二苯甲酰、 0.5-1份三苯基膦和10~20份聚乙烯醇混合后加入到高位槽內(nèi)，攪拌10~20min，攪拌得混 合液B，將混合液A升溫至100~110°C，以10~15ml/min的速率，將混合液B滴入混合液A中， 邊滴邊攪拌，滴加完畢后，保溫1~2h，降溫至室溫，脫水、干燥，得所述熱塑性丙烯酸樹脂。
[0019] 另有，所述潤濕分散劑為三硬脂酸甘油酯。
[0020] 再，所述穩(wěn)定劑為三鹽基硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛或2-乙基乙酸鉛。
[0021] 再有，所述乳化劑為乙氧基酚醚硫酸銨、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羥丙基磺 酸鈉。
[0022] 且，所述增稠劑為將干酪素、棕櫚酸鈣、十二碳醇酯混合，加熱到70~80°C，加入聚 乙二醇，攪拌至常溫所得混合液，或為甲基羥丙基纖維素。
[0023]另，所述消泡劑為BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
[0024]同時，本發(fā)明還提供一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆的制備方法，包括如下步驟:將 所述熱塑性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯乳液及5~8份去離子水加入反應釜中，以700~800r/ min的轉速攪拌15~20min，保持攪拌轉速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和鈦酸酯偶聯(lián) 劑，繼續(xù)攪拌15~20min，將轉速提升至900~1000r/min，加入穩(wěn)定劑、增稠劑、流平劑、潤濕 分散劑、消泡劑、乳化劑及顏填料攪拌15~20min，加入剩余去離子水調(diào)節(jié)粘度至50~70KU， 得所述環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于：
[0026] 所述塑膠漆以熱塑性丙烯酸樹脂作為塑膠漆的主要成分，并配合水性聚氨酯乳 液，可有效提升塑膠漆漆膜硬度，組成成分設計合理，以去離子水為溶劑進行稀釋，代替有 機溶劑，對環(huán)境友好，提高耐磨性能，且附著力強、延展性好、耐高溫、使用壽命長，涂覆時采 用輥涂代替噴涂，有效改善生產(chǎn)環(huán)境，有利于工人身體健康。輥涂成型快干的輥涂工藝代替 噴涂工藝，涂裝時塑膠漆的利用度能達到90%以上，減少了空氣中的揮發(fā)和浪費，有效降低 因噴涂導致塑膠漆揮發(fā)形成的VOCs，輥涂車間內(nèi)VOCs排放量<420ppm，環(huán)保效果好。
【具體實施方式】
[0027] 下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明，但實施例并不限制本發(fā)明的保護 范圍。
[0028] 本發(fā)明所提供的一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，所述塑膠漆包括如下重量份的成 分:熱塑性丙烯酸樹脂：30~40份，水性聚氨酯乳液:20~30份，二丙二醇甲醚:5~10份，二 丙二醇丁醚:5~10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10~15份，穩(wěn)定劑：1~5份，增稠劑：1~5份，流平劑:1 ~5份，潤濕分散劑:0.1~0.5份，消泡劑：1~5份，乳化劑:0.1~1份，顏填料：10~20份，去 離子水:30~40份。
[0029]進一步，所述塑膠漆包括如下重量份的成分:熱塑性丙烯酸樹脂：35~40份，水性 聚氨酯乳液:20~25份，二丙二醇甲醚:5~8份，二丙二醇丁醚:7~10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10 ~13份，穩(wěn)定劑：2~5份，增稠劑：1~3份，流平劑：2~5份，潤濕分散劑:0.1~0.3份，消泡 劑:3~5份，乳化劑:0.1~0.5份，顏填料:15~20份，去離子水:35~40份。
[0030] 優(yōu)選地，所述塑膠漆包括如下重量份的成分:熱塑性丙烯酸樹脂:35份，水性聚氨 酯乳液:25份，二丙二醇甲醚:7份，二丙二醇丁醚:8份，鈦酸酯偶聯(lián)劑:12份，穩(wěn)定劑:3份，增 稠劑:2份，流平劑:4份，潤濕分散劑:0.2份，消泡劑:4份，乳化劑:0.4份，顏填料:15份，去離 子水:35份。
[0031] 另，所述熱塑性丙烯酸樹脂的制備方法包括如下步驟:將10~20份甲基丙烯酸甲 酯和30~50份甲基丙烯酸環(huán)己酯加入反應釜中，升溫至70~80°C，得混合液A，保溫;將30~ 40份甲基丙烯酸酯、10~20份甲基丙烯酸、20~30份苯乙烯、20~30份過氧化二苯甲酰、 0.5-1份三苯基膦和10~20份聚乙烯醇混合后加入到高位槽內(nèi)，攪拌10~20min，攪拌得混 合液B，將混合液A升溫至100~110°C，以10~15ml/min的速率，將混合液B滴入混合液A中， 邊滴邊攪拌，滴加完畢后，保溫1~2h，降溫至室溫，脫水、干燥，得所述熱塑性丙烯酸樹脂。 [0032]另有，所述潤濕分散劑為三硬脂酸甘油酯。
[0033] 再，所述穩(wěn)定劑為三鹽基硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛或2-乙基乙酸鉛。
[0034]再有，所述乳化劑為乙氧基酚醚硫酸銨、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羥丙基磺 酸鈉。
[0035]且，所述增稠劑為將干酪素、棕櫚酸鈣、十二碳醇酯混合，加熱到70~80°C，加入聚 乙二醇，攪拌至常溫所得混合液，或為甲基羥丙基纖維素。
[0036]另，所述消泡劑為BYK-066N破泡聚硅氧烷液。
[0037] 同時，本發(fā)明還提供一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆的制備方法，包括如下步驟:將 所述熱塑性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯乳液及5~8份去離子水加入反應釜中，以700~800r/ min的轉速攪拌15~20min，保持攪拌轉速，加入二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和鈦酸酯偶聯(lián) 劑，繼續(xù)攪拌15~20min，將轉速提升至900~1000r/min，加入穩(wěn)定劑、增稠劑、流平劑、潤濕 分散劑、消泡劑、乳化劑及顏填料攪拌15~20min，加入剩余去離子水調(diào)節(jié)粘度至50~70KU， 得所述環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆。
[0038] 其中，表1為本發(fā)明各實施例所述一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆成分列表。表2為 本發(fā)明各實施例所述一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆中熱塑性丙烯酸樹脂的成分列表。表3 為本發(fā)明各實施例所述一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆的漆膜性能參數(shù)列表。
[0039] 表1(單位:重量份）
[0040]
[0041] 表2(單位:重量分） 1
[0044] 表 3
[0045]
[0046] 將本發(fā)明實施例所述一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆通過輥涂方式涂覆，在200°C 下固化后，冷卻至室溫，放置48小時，其中，耐沖擊性能測試方法參照國家標準GB/T1732-93 規(guī)定的測定漆膜耐沖擊性能的方法，以固定質(zhì)量（1kg)的重錘落于試板上而不引起漆膜破 壞的最大高度(cm)表示漆膜耐沖擊性能，高達115~120cm〇
[0047] 采用本發(fā)明所提供的一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，T彎性能可達IT。在230°C高 溫下不開裂、不變色，抗老化能力強，放置在戶外連續(xù)日照10~15年不泛黃、不變色。耐酸耐 腐蝕能力強，將輥涂好的產(chǎn)品放入85°C水內(nèi)煮2H生再逐漸加熱到100°C，產(chǎn)品無變色、掉漆、 起泡。在常溫下用5%的Nad溶液浸泡24H后，產(chǎn)品表面無銹蝕、變色及鍍層脫落。把純棉布蘸 滿95%酒精包在500g砝碼上，以每分鐘40-60次的速度(20mm)左右的行程在產(chǎn)品表面擦試 50個循環(huán)，無掉色脫油。
[0048]需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制。盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發(fā)明的技術 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權 利要求范圍中。
【主權項】
1. 一種環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述塑膠漆包括如下重量份的成分： 熱塑性丙烯酸樹脂：30~40份，水性聚氨酯乳液：20~30份，二丙二醇甲醚:5~10份，二丙 二醇丁醚:5~10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10~15份，穩(wěn)定劑：1~5份，增稠劑：1~5份，流平劑：1~5份， 潤濕分散劑:. 1~. 5份，消泡劑：1~5份，乳化劑:0.1~1份，顏填料：10~20份，去離子水:30~ 40份。2. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述塑膠漆包括如下 重量份的成分:熱塑性丙烯酸樹脂:35~40份，水性聚氨酯乳液:20~25份，二丙二醇甲醚:5~8 份，二丙二醇丁醚:7~10份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：10~13份，穩(wěn)定劑:2~5份，增稠劑:1~3份，流平劑： 2~5份，潤濕分散劑:0.1~0.3份，消泡劑:3~5份，乳化劑:0.1~0.5份，顏填料：15~20份，去離 子水:35~40份。3. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述塑膠漆包括如下 重量份的成分:熱塑性丙烯酸樹脂:35份，水性聚氨酯乳液:25份，二丙二醇甲醚:7份，二丙 二醇丁醚:8份，鈦酸酯偶聯(lián)劑：12份，穩(wěn)定劑:3份，增稠劑:2份，流平劑:4份，潤濕分散劑： 〇. 2份，消泡劑:4份，乳化劑:0.4份，顏填料:15份，去離子水:35份。4. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述熱塑性丙烯酸樹 脂的制備方法包括如下步驟:將10~20份甲基丙烯酸甲酯和30~50份甲基丙烯酸環(huán)己酯加入 反應釜中，升溫至70~80°C，得混合液A，保溫；將30~40份甲基丙烯酸酯、10~20份甲基丙烯 酸、20~30份苯乙烯、20~30份過氧化二苯甲酰、0.5-1份三苯基膦和10~20份聚乙烯醇混合后 加入到高位槽內(nèi)，攪拌10~20min，攪拌得混合液B，將混合液A升溫至100~110°C，以10~15ml/ min的速率，將混合液B滴入混合液A中，邊滴邊攪拌，滴加完畢后，保溫1~2h，降溫至室溫，脫 水、干燥，得所述熱塑性丙烯酸樹脂。5. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述潤濕分散劑為三 硬脂酸甘油酯。6. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為三鹽基 硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛或2-乙基乙酸鉛。7. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述乳化劑為乙氧基 酚醚硫酸銨、壬基酚聚氧乙烯醚或烯丙基醚羥丙基磺酸鈉。8. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述增稠劑為將干酪 素、棕櫚酸鈣、十二碳醇酯混合，加熱到70~80°C，加入聚乙二醇，攪拌至常溫所得混合液，或 為甲基羥丙基纖維素。9. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆，其特征在于，所述消泡劑為BYK-066N破泡聚硅氧烷液。10. -種根據(jù)權利要求1~9中任一項所述的環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆的制備方法，其特 征在于，包括如下步驟:將所述熱塑性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯乳液及5~8份去離子水加入 反應釜中，以700~800r/min的轉速攪拌15~20min，保持攪拌轉速，加入二丙二醇甲醚、二丙 二醇丁醚和鈦酸酯偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15~20min，將轉速提升至900~1000r/min，加入穩(wěn)定劑、 增稠劑、流平劑、潤濕分散劑、消泡劑、乳化劑及顏填料攪拌15~20min，加入剩余去離子水調(diào) 節(jié)粘度至50~70KU，得所述環(huán)保光亮耐磨水性塑膠漆。
【文檔編號】C08F220/06GK106085068SQ201610504905
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】王覺明
【申請人】太倉市金新涂料有限公司